JP3287618B2 - 光ファイバ母材製造装置 - Google Patents
光ファイバ母材製造装置Info
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- JP3287618B2 JP3287618B2 JP27981392A JP27981392A JP3287618B2 JP 3287618 B2 JP3287618 B2 JP 3287618B2 JP 27981392 A JP27981392 A JP 27981392A JP 27981392 A JP27981392 A JP 27981392A JP 3287618 B2 JP3287618 B2 JP 3287618B2
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- JP
- Japan
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- optical fiber
- fiber preform
- reaction vessel
- exhaust pipe
- burner
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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]
- C03B37/0144—Means for after-treatment or catching of worked reactant gases
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- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Glass Melting And Manufacturing (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、反応容器の中でバーナ
で合成したガラス微粒子を種棒の先端に堆積させて光フ
ァイバ母材を形成する光ファイバ母材製造装置に関する
ものである。
で合成したガラス微粒子を種棒の先端に堆積させて光フ
ァイバ母材を形成する光ファイバ母材製造装置に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】図４は、従来の光ファイバ母材製造装置
の例を示したものである。該光ファイバ母材製造装置
は、反応容器１にコアバーナ２，クラッドバーナ３と排
気管４とを図示のように対向配置し，反応容器１の開口
部からその内部に種棒５を下向きに挿入し、コアバーナ
２の火炎２ａ中で合成したコア用のガラス微粒子とクラ
ッドバーナ３の火炎３ａ中で合成したクラッド用のガラ
ス微粒子とを、回転しつつ引上げる種棒５の下端に堆積
させて光ファイバ母材６の製造を行っていた。光ファイ
バ母材６として付着しないガラス微粒子及びＨＣｌ等
は、光ファイバ母材６を間にしてコアバーナ２及びクラ
ッドバーナ３の反対側に存在する排気管４より排気させ
ていた。
の例を示したものである。該光ファイバ母材製造装置
は、反応容器１にコアバーナ２，クラッドバーナ３と排
気管４とを図示のように対向配置し，反応容器１の開口
部からその内部に種棒５を下向きに挿入し、コアバーナ
２の火炎２ａ中で合成したコア用のガラス微粒子とクラ
ッドバーナ３の火炎３ａ中で合成したクラッド用のガラ
ス微粒子とを、回転しつつ引上げる種棒５の下端に堆積
させて光ファイバ母材６の製造を行っていた。光ファイ
バ母材６として付着しないガラス微粒子及びＨＣｌ等
は、光ファイバ母材６を間にしてコアバーナ２及びクラ
ッドバーナ３の反対側に存在する排気管４より排気させ
ていた。
【０００３】この場合、コアバーナ２の先端での反応
は、次の通りである。 ＳｉＣｌ4 ＋２Ｈ2 Ｏ→ＳｉＯ2 ＋４ＨＣｌ ＧｅＣｌ4 ＋２Ｈ2 Ｏ→ＧｅＯ2 ＋４ＨＣｌ ここで、Ｈ2 Ｏは水素ガスと酸素ガスを原料ガスと共に
コアバーナ２に供給して、酸水素火炎２ａを作ることに
より形成される。
は、次の通りである。 ＳｉＣｌ4 ＋２Ｈ2 Ｏ→ＳｉＯ2 ＋４ＨＣｌ ＧｅＣｌ4 ＋２Ｈ2 Ｏ→ＧｅＯ2 ＋４ＨＣｌ ここで、Ｈ2 Ｏは水素ガスと酸素ガスを原料ガスと共に
コアバーナ２に供給して、酸水素火炎２ａを作ることに
より形成される。
【０００４】このような光ファイバ母材製造装置では、
屈折率付与剤であるＧｅＯ2 をＳｉＯ2 からなる光ファ
イバ母材６内に設計通りに分布させることが必要であ
る。即ち、図５（Ａ）に示すようにコア部（ＳｉＯ2 ＋
ＧｅＯ2 ）６ａとクラッド部（ＳｉＯ2 ）６ｂとからな
る光ファイバ母材６内に、図５（Ｂ）に示すようにＧｅ
Ｏ2 の濃度分布を正確に決めることが、シングルモード
光ファイバの屈折率のプロファイルを決定する上で必要
である。光ファイバ母材６内のＧｅＯ2 の濃度分布が正
しく形成されないと、例えば図６に示すように該ＧｅＯ
2 の濃度分布の裾部及び上部がだれてしまうことにな
る。
屈折率付与剤であるＧｅＯ2 をＳｉＯ2 からなる光ファ
イバ母材６内に設計通りに分布させることが必要であ
る。即ち、図５（Ａ）に示すようにコア部（ＳｉＯ2 ＋
ＧｅＯ2 ）６ａとクラッド部（ＳｉＯ2 ）６ｂとからな
る光ファイバ母材６内に、図５（Ｂ）に示すようにＧｅ
Ｏ2 の濃度分布を正確に決めることが、シングルモード
光ファイバの屈折率のプロファイルを決定する上で必要
である。光ファイバ母材６内のＧｅＯ2 の濃度分布が正
しく形成されないと、例えば図６に示すように該ＧｅＯ
2 の濃度分布の裾部及び上部がだれてしまうことにな
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
光ファイバ母材製造装置では、図４及び図７に示すよう
に各火炎２ａ，３ａの周囲及び排気管４の入口の周囲等
で無数のガスの渦７等による乱れがあり、ガス等の流れ
が時間的，空間的に安定しないため、コアバーナ２から
供給されるＧｅＯ2 の流れが乱れて、光ファイバ母材６
のコア部６ａに正しく堆積せず、該光ファイバ母材６内
のＧｅＯ2 の濃度分布を正しく作ることができない問題
点があった。
光ファイバ母材製造装置では、図４及び図７に示すよう
に各火炎２ａ，３ａの周囲及び排気管４の入口の周囲等
で無数のガスの渦７等による乱れがあり、ガス等の流れ
が時間的，空間的に安定しないため、コアバーナ２から
供給されるＧｅＯ2 の流れが乱れて、光ファイバ母材６
のコア部６ａに正しく堆積せず、該光ファイバ母材６内
のＧｅＯ2 の濃度分布を正しく作ることができない問題
点があった。
【０００６】反応容器１内のガスの流れを安定させるた
め、（イ）種棒５の上部からダウンフローを与える、
（ロ）バーナ２，３の周囲からエアーを供給する、
（ハ）排気管４の吸引風量を大きくする等の対策が考え
られているが、いずれも問題があり、光ファイバ母材６
内のＧｅＯ2 の濃度分布を正しく作ることができる光フ
ァイバ母材製造装置の開発が望まれている。
め、（イ）種棒５の上部からダウンフローを与える、
（ロ）バーナ２，３の周囲からエアーを供給する、
（ハ）排気管４の吸引風量を大きくする等の対策が考え
られているが、いずれも問題があり、光ファイバ母材６
内のＧｅＯ2 の濃度分布を正しく作ることができる光フ
ァイバ母材製造装置の開発が望まれている。
【０００７】本発明の目的は、光ファイバ母材内の屈折
率付与剤の濃度分布を正しく作ることができる光ファイ
バ母材製造装置を提供することにある。
率付与剤の濃度分布を正しく作ることができる光ファイ
バ母材製造装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する本
発明の構成を説明すると、本発明はバーナの火炎中で合
成したガラス微粒子を反応容器の中で種棒の先端に堆積
させて光ファイバ母材を形成し、前記反応容器内の不要
ガスを排気管で該反応容器の外に排出させる光ファイバ
母材製造装置において、前記反応容器内の前記排気管の
入口の周囲に、旋回流を発生させる旋回流発生ユニット
が設けられていることを特徴とする。
発明の構成を説明すると、本発明はバーナの火炎中で合
成したガラス微粒子を反応容器の中で種棒の先端に堆積
させて光ファイバ母材を形成し、前記反応容器内の不要
ガスを排気管で該反応容器の外に排出させる光ファイバ
母材製造装置において、前記反応容器内の前記排気管の
入口の周囲に、旋回流を発生させる旋回流発生ユニット
が設けられていることを特徴とする。
【０００９】
【作用】このように反応容器内の排気管の入口の周囲
に、旋回流を発生させる旋回流発生ユニットを設ける
と、該反応容器内の排気管の入口の周囲に龍巻のような
旋回流が発生し、この旋回流で排気管の吸引能力が高ま
る。その結果、反応容器内で浮遊している不要なガス等
がこの旋回流により吸引されて除去され、該反応容器内
のガス等の流れが安定し、コアバーナから供給される屈
折率付与剤が光ファイバ母材のコア部に正しく堆積し、
光ファイバ母材内に屈折率付与剤の濃度分布を正しく形
成することができる。
に、旋回流を発生させる旋回流発生ユニットを設ける
と、該反応容器内の排気管の入口の周囲に龍巻のような
旋回流が発生し、この旋回流で排気管の吸引能力が高ま
る。その結果、反応容器内で浮遊している不要なガス等
がこの旋回流により吸引されて除去され、該反応容器内
のガス等の流れが安定し、コアバーナから供給される屈
折率付与剤が光ファイバ母材のコア部に正しく堆積し、
光ファイバ母材内に屈折率付与剤の濃度分布を正しく形
成することができる。
【００１０】
【実施例】図１及び図３は、本発明に係る光ファイバ母
材製造装置の一実施例を示したものである。なお、前述
した図４と対応する部分には、同一符号を付けて示して
いる。
材製造装置の一実施例を示したものである。なお、前述
した図４と対応する部分には、同一符号を付けて示して
いる。
【００１１】本実施例では、反応容器１内の排気管４の
入口の周囲に、龍巻のような旋回流を発生させる旋回流
発生ユニット８を設けている。該旋回流発生ユニット８
は、所定間隔で同軸配置された内筒８ａと外筒８ｂの両
端が端板８ｃ，８ｄで閉塞され、内筒８ａと外筒８ｂと
の間にはオリフィス８ｅが設けられ、外筒８ｂの先端外
周には複数のノズル８ｆが設けられ、外筒８ｂの基端に
はインレット部８ｇが設けられた構造になっている。
入口の周囲に、龍巻のような旋回流を発生させる旋回流
発生ユニット８を設けている。該旋回流発生ユニット８
は、所定間隔で同軸配置された内筒８ａと外筒８ｂの両
端が端板８ｃ，８ｄで閉塞され、内筒８ａと外筒８ｂと
の間にはオリフィス８ｅが設けられ、外筒８ｂの先端外
周には複数のノズル８ｆが設けられ、外筒８ｂの基端に
はインレット部８ｇが設けられた構造になっている。
【００１２】このような旋回流発生ユニット８を備えた
光ファイバ母材製造装置においては、コアバーナ２の火
炎２ａ中で合成したコア用のガラス微粒子とクラッドバ
ーナ３の火炎３ａ中で合成したクラッド用のガラス微粒
子とを、回転しつつ引上げる種棒５の下端に堆積させて
光ファイバ母材６の製造を行う際に、旋回流発生ユニッ
ト８のインレット部８ｇからエアーを供給すると、該旋
回流発生ユニット８の先端外周の各ノズル８ｆからエア
ーが図３に示すように渦状の旋回流として放出される。
これにより排気管４の入口の周囲に龍巻のような旋回流
が発生し、排気管４の吸引能力が高まり、反応容器１内
の不要なガス等がこの旋回流により吸引されて除去さ
れ、該反応容器１内のガス等の流れが安定し、コアバー
ナ２ａから供給される屈折率付与剤であるＧｅＯ2 が光
ファイバ母材６のコア部６ａに正しく堆積し、該光ファ
イバ母材６内にＧｅＯ2 の濃度分布を正しく形成するこ
とができる。
光ファイバ母材製造装置においては、コアバーナ２の火
炎２ａ中で合成したコア用のガラス微粒子とクラッドバ
ーナ３の火炎３ａ中で合成したクラッド用のガラス微粒
子とを、回転しつつ引上げる種棒５の下端に堆積させて
光ファイバ母材６の製造を行う際に、旋回流発生ユニッ
ト８のインレット部８ｇからエアーを供給すると、該旋
回流発生ユニット８の先端外周の各ノズル８ｆからエア
ーが図３に示すように渦状の旋回流として放出される。
これにより排気管４の入口の周囲に龍巻のような旋回流
が発生し、排気管４の吸引能力が高まり、反応容器１内
の不要なガス等がこの旋回流により吸引されて除去さ
れ、該反応容器１内のガス等の流れが安定し、コアバー
ナ２ａから供給される屈折率付与剤であるＧｅＯ2 が光
ファイバ母材６のコア部６ａに正しく堆積し、該光ファ
イバ母材６内にＧｅＯ2 の濃度分布を正しく形成するこ
とができる。
【００１３】実験例 コアバーナ２ Ｈ2 ：５ l/min Ｏ2 ：５ l/min ＳｉＣｌ4 ：300 cc/min ＧｅＣｌ4 ：20〜30 cc/min クラッドバーナ３ Ｈ2 ：10 l/min Ｏ2 ：10 l/min ＳｉＣｌ4 ：300 cc/min 排気管４内の圧力：−２mmＨ2 Ｏ 種棒５の上部からのエアーの流量：150 l/min 旋回流発生ユニット８へのエアー供給量：５〜30 l/min ノズル８ｆの口径：１〜３mmφ ノズル８ｆの個数：16個 上記実施例では、旋回流発生ユニット８にエアーを供給
したが、エアーの代わりにＮ2 やＡｒ等を用いることも
できる。
したが、エアーの代わりにＮ2 やＡｒ等を用いることも
できる。
【００１４】ノズル８ｆの口径は、もっと小さくするこ
ともできる。また、ノズル８ｆの個数は16個に限定され
るものではなく、旋回流を作れる個数であれば何個でも
よい。更に、ノズル８ｆは端板８ｃに設けることもでき
る。
ともできる。また、ノズル８ｆの個数は16個に限定され
るものではなく、旋回流を作れる個数であれば何個でも
よい。更に、ノズル８ｆは端板８ｃに設けることもでき
る。
【００１５】旋回流発生ユニット８は、ガラスや表面に
防食処理を施した金属等で形成することができる。
防食処理を施した金属等で形成することができる。
【００１６】該旋回流発生ユニット８へのガスの供給量
は、少なくても多くてもよくないので、適性範囲の供給
量を適宜決める必要がある。
は、少なくても多くてもよくないので、適性範囲の供給
量を適宜決める必要がある。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る光ファ
イバ母材製造装置においては、反応容器内の排気管の入
口の周囲に、旋回流を発生させる旋回流発生ユニットを
設けるので、該反応容器内の排気管の入口の周囲に龍巻
のような旋回流が発生し、この旋回流で排気管の吸引能
力が高まり、反応容器内の不要なガス等がこの旋回流に
より吸引されて除去され、該反応容器内のガス等の流れ
が安定し、コアバーナから供給される屈折率付与剤が光
ファイバ母材のコア部に正しく堆積し、光ファイバ母材
内に屈折率付与剤の濃度分布を正しく形成することがで
きる。
イバ母材製造装置においては、反応容器内の排気管の入
口の周囲に、旋回流を発生させる旋回流発生ユニットを
設けるので、該反応容器内の排気管の入口の周囲に龍巻
のような旋回流が発生し、この旋回流で排気管の吸引能
力が高まり、反応容器内の不要なガス等がこの旋回流に
より吸引されて除去され、該反応容器内のガス等の流れ
が安定し、コアバーナから供給される屈折率付与剤が光
ファイバ母材のコア部に正しく堆積し、光ファイバ母材
内に屈折率付与剤の濃度分布を正しく形成することがで
きる。
【図１】本発明に係る光ファイバ母材製造装置の概略構
成を示す縦断面図である。
成を示す縦断面図である。
【図２】本実施例で用いている旋回流発生ユニットの縦
断面図である。
断面図である。
【図３】図１のＸ−Ｘ線矢視図である。
【図４】従来の光ファイバ母材製造装置の概略構成を示
す縦断面図である。
す縦断面図である。
【図５】（Ａ）は光ファイバ母材の横断面図、（Ｂ）は
光ファイバ母材内におけるＧｅＯ2 の正しい濃度分布の
一例を示す濃度分布図である。
光ファイバ母材内におけるＧｅＯ2 の正しい濃度分布の
一例を示す濃度分布図である。
【図６】光ファイバ母材内における不適正なＧｅＯ2 の
濃度分布図である。
濃度分布図である。
【図７】図４のＹ−Ｙ線矢視図である。
１ 反応容器 ２ コアバーナ ２ａ 火炎 ３ クラッドバーナ ３ａ 火炎 ４ 排気管 ５ 種棒 ６ 光ファイバ母材 ７ 渦 ８ 旋回流発生ユニット ８ａ 内筒 ８ｂ 外筒 ８ｃ，８ｄ 端板 ８ｅ オリフィス ８ｆ ノズル ８ｇ インレット部
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−41539（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−93435（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−270133（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−64539（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−69527（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C03B 37/018 C03B 8/04
Claims (1)
- 【請求項１】 バーナの火炎中で合成したガラス微粒子
を反応容器の中で種棒の先端に堆積させて光ファイバ母
材を形成し、前記反応容器内の不要ガスを排気管で該反
応容器の外に排出させる光ファイバ母材製造装置におい
て、 前記反応容器内の前記排気管の入口の周囲に、旋回流を
発生させる旋回流発生ユニットが設けられていることを
特徴とする光ファイバ母材製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27981392A JP3287618B2 (ja) | 1992-10-19 | 1992-10-19 | 光ファイバ母材製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27981392A JP3287618B2 (ja) | 1992-10-19 | 1992-10-19 | 光ファイバ母材製造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06127965A JPH06127965A (ja) | 1994-05-10 |
| JP3287618B2 true JP3287618B2 (ja) | 2002-06-04 |
Family
ID=17616281
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27981392A Expired - Fee Related JP3287618B2 (ja) | 1992-10-19 | 1992-10-19 | 光ファイバ母材製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3287618B2 (ja) |
-
1992
- 1992-10-19 JP JP27981392A patent/JP3287618B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06127965A (ja) | 1994-05-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |