JP3485697B2 - 光ファイバ用母材の製造装置 - Google Patents
光ファイバ用母材の製造装置Info
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- 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]
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- 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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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、回転する出発材の
先端または外周に、火炎中で生成させたガラス微粒子を
堆積させることにより、光ファイバ用多孔質母材を形成
する光ファイバ用母材の製造装置に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】従来、光ファイバ用母材を得るには、以
下のようにしていた。例えばＣＶＤ等の外付け工程にお
いて、図２に示したように反応容器３０内に出発材３１
を納め、この出発材３１を回転させながらその外周に燃
焼バーナ３２により生成させたガラス微粒子を吹きつけ
ることにより堆積させて光ファイバ多孔質母材３３を形
成する。次いで該光ファイバ用多孔質母材３３を透明ガ
ラス化して光ファイバ用母材を製造する。前記出発材３
１に堆積しなかったガラス微粒子は反応済みの排ガスと
ともに反応容器３０に設けられた排気管３４により排出
されて図示していない排ガス処理装置に送り出される。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】上記の光ファイバ多孔
質母材３３の形成にあって、通常燃焼バーナ３２は所定
の角度を有して上方を向いて設置されている。また、上
昇気流の発生により燃焼バーナ３２から噴出する火炎も
上方を向くことになる。この火炎中のガラス微粒子は反
応容器３０内の気流にしたがってやや上方に向かって出
発材３１に衝突してその先端および外周に堆積する。ま
た、出発材３１に堆積しなかったガラス微粒子は、さら
に反応容器３０内の気流にしたがって反応済みの排ガス
とともに排気管３４により排出される。 【０００４】反応容器３０内の排ガスおよび出発材３１
に堆積しなかったガラス微粒子が出発材３１に堆積した
ガラス微粒子に悪影響を与えないためと、堆積しなかっ
たガラス微粒子が他の部分、例えば反応容器３０の内面
に付着しないように、排気管３４からは排ガスおよび出
発材３１に堆積しなかったガラス微粒子を効率良く反応
容器３０外に排出する必要がある。そのため、排気管３
４は火炎中のガラス微粒子が出発材３１に堆積する位置
の反対側のできるだけ近傍にその排気口端３５が配置さ
れていることが望ましい。 【０００５】ところが、上記の位置に排気管３４が配置
されると反応容器３０内の気流が乱れ、効率よく排気さ
れないという問題が生じる。また、その結果出発材３１
に堆積しなかったガラス微粒子の一部が排気口端３５の
下部に衝突してその部分にガラス微粒子Ｄが堆積すると
いう現象が発生する。排気管３４の排気口端３５の下部
に堆積したガラス微粒子Ｄは、そのまま成長すると反応
容器３０内の気流を乱してしまい火炎中のガラス微粒子
の流れを変えてしまうので、出発材３１に対してガラス
微粒子の衝突の位置が変化して光ファイバ多孔質母材３
３の形状が所定の形状に形成できないという問題が発生
する。また、排気口端３５の下部に堆積したガラス微粒
子Ｄがそのまま成長すると出発材３１に堆積したガラス
微粒子と接触してしまい光ファイバ多孔質母材３３に損
傷を与えてしまうという問題が発生する。 【０００６】本発明は上記の課題を解決し、不要な排ガ
スおよび出発材に堆積しなかったガラス微粒子を効率良
く反応容器外に排出するとともに反応容器内の気流を乱
すことなく、また出発材に堆積した光ファイバ多孔質母
材に損傷を与えることのない光ファイバ用母材の製造装
置を提供することを目的とするものである。 【０００７】 【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決するために以下のような手段を有している。 【０００８】本発明の光ファイバ用母材の製造装置は、
反応容器内で、気体状のガラス原料を燃焼バーナに導入
し、酸水素火炎中で火炎加水分解反応させることにより
生成させたガラス微粒子を回転する出発材の先端または
外周に堆積させるとともに、該出発材の先端または外周
に堆積されなかったガラス微粒子および排ガスを、排気
管から前記反応容器外に排出させて光ファイバ多孔質母
材を形成する光ファイバ用母材の製造装置において、前
記排気管の反応容器内排気口端が垂直面に対して２５°
±２０°の範囲に傾斜し、かつ排気口端下部が後退して
いることを特徴とする。 【０００９】本発明の光ファイバ用母材の製造装置は、
排気口端を火炎中のガラス微粒子が出発材に堆積する位
置の反対側のできるだけ近傍にくるように配置した場合
に、排気管の反応容器内排気口端が垂直面に対して２５
°±２０°の範囲に傾斜し、かつ排気口端下部が後退し
ているので、特に、反応容器下方から排出される気流が
排気口端下部に衝突せずに反応容器外へと排出されるた
め、反応容器内の気流の乱れは生じない。また排気口下
部が後退して火炎から遠くなっているので火炎中のガラ
ス微粒子が排気口端の下部に堆積しにくくなる。 【００１０】 【発明の実施の形態】以下に本発明を実施の形態により
詳細に説明する。図１は、本発明の光ファイバ用母材の
製造装置の実施の形態の一例を示すものである。光ファ
イバ用母材の製造装置１０は、反応容器１２とコア用燃
焼バーナ１４とクラッド用燃焼バーナ１６と排気管１８
とを有している。反応容器１２は、その上方に形成され
た光ファイバ多孔質母材１の引き上げが許容される最小
の内径を有した引出し口１２Ａが設けられている。コア
用燃焼バーナ１４は、外部から反応容器１２の内部に気
密に貫通して図１において右下から左上方に向けて斜め
にその先端の延長線が出発材２０の先端に交わるように
配置されている。 【００１１】クラッド用燃焼バーナ１６は、コア用燃焼
バーナ１４と同様に外部から反応容器１２の内部に気密
に貫通し、コア用燃焼バーナ１４と同方向に向け、かつ
コア用燃焼バーナ１４の上方に所定の距離を置いて配置
されている。排気管１８の反応容器内排気口端２２は反
応容器１２内で出発材２０を挟んで対抗する位置に開口
している。反応容器内排気口端２２は、垂直面に対して
２５°に傾斜して排気口端下部が後退した状態に形成さ
れている。反応容器内排気口端２２の上部は形成される
光ファイバ多孔質母材１の所定の外周面の極近傍に近接
した位置に配置されている。 【００１２】上記のように構成された光ファイバ用母材
の製造装置１０で光ファイバ用母材となる光ファイバ多
孔質母材１を形成する方法について説明する。出発材２
０の先端を所定の位置に配置した後回転させ、コア用燃
焼バーナ１４より気体状のガラス原料およびドーパント
原料を燃焼ガスとともに混合噴出させて燃焼ガスを燃焼
させ、形成された火炎中でガラス原料およびドーパント
原料を火炎加水分解反応させてガラス微粒子を生成させ
る。次いで生成させたガラス微粒子を回転する出発材２
０の先端または外周に堆積させてコア用の光ファイバ多
孔質母材１Ａを形成する。 【００１３】ついでコア用燃焼バーナ１４の上部に設け
られたクラッド用の燃焼バーナ１６よりクラッドとなる
ガラス原料およびドーパント原料を燃焼ガスとともに混
合噴出させてコア用の光ファイバ多孔質母材１Ａの外周
にクラッド用のガラス微粒子を堆積させて光ファイバ多
孔質母材１Ｂを形成して光ファイバ多孔質母材１を形成
する。出発材２０に堆積しなかったコア用のガラス微粒
子およびコア用の光ファイバ多孔質母材１Ａの外周に堆
積しなかったクラッド用のガラス微粒子は反応済みの排
ガスとともに反応容器１２に設けられた排気管１８の反
応容器内排気口端２２より吸い込まれて図示していない
排ガス処理装置に送り出される。 【００１４】本発明の光ファイバ用母材の製造装置は、
排気管１８の反応容器内排気口端２２は垂直面に対して
２５°傾斜し、かつ反応容器内排気口端２２の下部が後
退しているので、特に、反応容器下方から排出される気
流が排気口端下部に衝突せずに反応容器外へと排出され
るため、反応容器内の気流の乱れは生じない。また排気
口下部が後退して、火炎から遠くなっているので火炎中
のガラス微粒子が反応容器内排気口端の下部に堆積しに
くくなる。 【００１５】勿論、排気管１８の反応容器内排気口端２
２の上端は従来と同じ位置に配置することができるの
で、不要な排ガスおよび堆積しなかったガラス微粒子を
素早く効率良く反応容器１２外に排出できることは従来
と同様である。なお、上記の実施の形態において、反応
容器内排気口端２２は、垂直面に対して２５°傾斜して
反応容器内排気口端２２の下部が後退した状態に形成さ
れているが、この角度は２５°に限るものではなく、反
応容器内排気口端２２の下部が後退した状態に形成され
ていれば上記の目的を達成できる。 【００１６】しかし、傾斜角が小さ過ぎると、反応容器
内の気流の乱れを抑えることができないために反応容器
内排気口端２２の下部にガラス微粒子が堆積してしま
う。そして該反応容器内は排気口端２２の下部が後退し
ていることにより形成される間隙が少ないので堆積した
ガラス微粒子が出発材２０に堆積した光ファイバ多孔質
母材１と接触してしまうことがある。また、傾斜角が大
き過ぎると、反応容器内排気口端２２の下部が後退して
いることにより形成される間隙は大きくなるが不要な排
ガスおよび堆積しなかったガラス微粒子を素早く効率良
く反応容器１２外に排出する効果が減少する。したがっ
て、傾斜角は２５°±２０°の範囲に傾斜している状態
が最適である。なおまた、上記の実施の形態において、
排気管１８は水平に配置されていてその反応容器内排気
口端２２のみが垂直面に対して２５°傾斜して該反応容
器内排気口端２２の下部が後退した状態に形成されてい
るが、排気管１８自体を傾斜させて反応容器内排気口端
２２を垂直面に対して２５°傾斜させて排気口端２２の
下部が後退した状態にしてもよい。このように排気管１
８自体を傾斜させると、不要な排ガスおよび堆積しなか
ったガラス微粒子をよりスムーズに反応容器外に排出す
ることができる。 【００１７】 【発明の効果】以上述べたように、本発明の光ファイバ
用母材の製造装置によれば、排気口端を火炎中のガラス
微粒子が出発材に堆積する位置の反対側のできるだけ近
傍にくるように配置した場合に、反応容器内の排気管の
排気口端が垂直面に対して２５°±２０°の範囲に傾斜
し、かつ反応容器内排気口端下部が後退しているので、
特に、反応容器下方から排出される気流が反応容器内排
気口端下部に衝突せずに反応容器外へと排出されるた
め、反応容器内の気流の乱れは生じない。その結果ガラ
ス微粒子が反応容器内排気口端の下部に堆積しにくくな
る。
先端または外周に、火炎中で生成させたガラス微粒子を
堆積させることにより、光ファイバ用多孔質母材を形成
する光ファイバ用母材の製造装置に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】従来、光ファイバ用母材を得るには、以
下のようにしていた。例えばＣＶＤ等の外付け工程にお
いて、図２に示したように反応容器３０内に出発材３１
を納め、この出発材３１を回転させながらその外周に燃
焼バーナ３２により生成させたガラス微粒子を吹きつけ
ることにより堆積させて光ファイバ多孔質母材３３を形
成する。次いで該光ファイバ用多孔質母材３３を透明ガ
ラス化して光ファイバ用母材を製造する。前記出発材３
１に堆積しなかったガラス微粒子は反応済みの排ガスと
ともに反応容器３０に設けられた排気管３４により排出
されて図示していない排ガス処理装置に送り出される。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】上記の光ファイバ多孔
質母材３３の形成にあって、通常燃焼バーナ３２は所定
の角度を有して上方を向いて設置されている。また、上
昇気流の発生により燃焼バーナ３２から噴出する火炎も
上方を向くことになる。この火炎中のガラス微粒子は反
応容器３０内の気流にしたがってやや上方に向かって出
発材３１に衝突してその先端および外周に堆積する。ま
た、出発材３１に堆積しなかったガラス微粒子は、さら
に反応容器３０内の気流にしたがって反応済みの排ガス
とともに排気管３４により排出される。 【０００４】反応容器３０内の排ガスおよび出発材３１
に堆積しなかったガラス微粒子が出発材３１に堆積した
ガラス微粒子に悪影響を与えないためと、堆積しなかっ
たガラス微粒子が他の部分、例えば反応容器３０の内面
に付着しないように、排気管３４からは排ガスおよび出
発材３１に堆積しなかったガラス微粒子を効率良く反応
容器３０外に排出する必要がある。そのため、排気管３
４は火炎中のガラス微粒子が出発材３１に堆積する位置
の反対側のできるだけ近傍にその排気口端３５が配置さ
れていることが望ましい。 【０００５】ところが、上記の位置に排気管３４が配置
されると反応容器３０内の気流が乱れ、効率よく排気さ
れないという問題が生じる。また、その結果出発材３１
に堆積しなかったガラス微粒子の一部が排気口端３５の
下部に衝突してその部分にガラス微粒子Ｄが堆積すると
いう現象が発生する。排気管３４の排気口端３５の下部
に堆積したガラス微粒子Ｄは、そのまま成長すると反応
容器３０内の気流を乱してしまい火炎中のガラス微粒子
の流れを変えてしまうので、出発材３１に対してガラス
微粒子の衝突の位置が変化して光ファイバ多孔質母材３
３の形状が所定の形状に形成できないという問題が発生
する。また、排気口端３５の下部に堆積したガラス微粒
子Ｄがそのまま成長すると出発材３１に堆積したガラス
微粒子と接触してしまい光ファイバ多孔質母材３３に損
傷を与えてしまうという問題が発生する。 【０００６】本発明は上記の課題を解決し、不要な排ガ
スおよび出発材に堆積しなかったガラス微粒子を効率良
く反応容器外に排出するとともに反応容器内の気流を乱
すことなく、また出発材に堆積した光ファイバ多孔質母
材に損傷を与えることのない光ファイバ用母材の製造装
置を提供することを目的とするものである。 【０００７】 【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決するために以下のような手段を有している。 【０００８】本発明の光ファイバ用母材の製造装置は、
反応容器内で、気体状のガラス原料を燃焼バーナに導入
し、酸水素火炎中で火炎加水分解反応させることにより
生成させたガラス微粒子を回転する出発材の先端または
外周に堆積させるとともに、該出発材の先端または外周
に堆積されなかったガラス微粒子および排ガスを、排気
管から前記反応容器外に排出させて光ファイバ多孔質母
材を形成する光ファイバ用母材の製造装置において、前
記排気管の反応容器内排気口端が垂直面に対して２５°
±２０°の範囲に傾斜し、かつ排気口端下部が後退して
いることを特徴とする。 【０００９】本発明の光ファイバ用母材の製造装置は、
排気口端を火炎中のガラス微粒子が出発材に堆積する位
置の反対側のできるだけ近傍にくるように配置した場合
に、排気管の反応容器内排気口端が垂直面に対して２５
°±２０°の範囲に傾斜し、かつ排気口端下部が後退し
ているので、特に、反応容器下方から排出される気流が
排気口端下部に衝突せずに反応容器外へと排出されるた
め、反応容器内の気流の乱れは生じない。また排気口下
部が後退して火炎から遠くなっているので火炎中のガラ
ス微粒子が排気口端の下部に堆積しにくくなる。 【００１０】 【発明の実施の形態】以下に本発明を実施の形態により
詳細に説明する。図１は、本発明の光ファイバ用母材の
製造装置の実施の形態の一例を示すものである。光ファ
イバ用母材の製造装置１０は、反応容器１２とコア用燃
焼バーナ１４とクラッド用燃焼バーナ１６と排気管１８
とを有している。反応容器１２は、その上方に形成され
た光ファイバ多孔質母材１の引き上げが許容される最小
の内径を有した引出し口１２Ａが設けられている。コア
用燃焼バーナ１４は、外部から反応容器１２の内部に気
密に貫通して図１において右下から左上方に向けて斜め
にその先端の延長線が出発材２０の先端に交わるように
配置されている。 【００１１】クラッド用燃焼バーナ１６は、コア用燃焼
バーナ１４と同様に外部から反応容器１２の内部に気密
に貫通し、コア用燃焼バーナ１４と同方向に向け、かつ
コア用燃焼バーナ１４の上方に所定の距離を置いて配置
されている。排気管１８の反応容器内排気口端２２は反
応容器１２内で出発材２０を挟んで対抗する位置に開口
している。反応容器内排気口端２２は、垂直面に対して
２５°に傾斜して排気口端下部が後退した状態に形成さ
れている。反応容器内排気口端２２の上部は形成される
光ファイバ多孔質母材１の所定の外周面の極近傍に近接
した位置に配置されている。 【００１２】上記のように構成された光ファイバ用母材
の製造装置１０で光ファイバ用母材となる光ファイバ多
孔質母材１を形成する方法について説明する。出発材２
０の先端を所定の位置に配置した後回転させ、コア用燃
焼バーナ１４より気体状のガラス原料およびドーパント
原料を燃焼ガスとともに混合噴出させて燃焼ガスを燃焼
させ、形成された火炎中でガラス原料およびドーパント
原料を火炎加水分解反応させてガラス微粒子を生成させ
る。次いで生成させたガラス微粒子を回転する出発材２
０の先端または外周に堆積させてコア用の光ファイバ多
孔質母材１Ａを形成する。 【００１３】ついでコア用燃焼バーナ１４の上部に設け
られたクラッド用の燃焼バーナ１６よりクラッドとなる
ガラス原料およびドーパント原料を燃焼ガスとともに混
合噴出させてコア用の光ファイバ多孔質母材１Ａの外周
にクラッド用のガラス微粒子を堆積させて光ファイバ多
孔質母材１Ｂを形成して光ファイバ多孔質母材１を形成
する。出発材２０に堆積しなかったコア用のガラス微粒
子およびコア用の光ファイバ多孔質母材１Ａの外周に堆
積しなかったクラッド用のガラス微粒子は反応済みの排
ガスとともに反応容器１２に設けられた排気管１８の反
応容器内排気口端２２より吸い込まれて図示していない
排ガス処理装置に送り出される。 【００１４】本発明の光ファイバ用母材の製造装置は、
排気管１８の反応容器内排気口端２２は垂直面に対して
２５°傾斜し、かつ反応容器内排気口端２２の下部が後
退しているので、特に、反応容器下方から排出される気
流が排気口端下部に衝突せずに反応容器外へと排出され
るため、反応容器内の気流の乱れは生じない。また排気
口下部が後退して、火炎から遠くなっているので火炎中
のガラス微粒子が反応容器内排気口端の下部に堆積しに
くくなる。 【００１５】勿論、排気管１８の反応容器内排気口端２
２の上端は従来と同じ位置に配置することができるの
で、不要な排ガスおよび堆積しなかったガラス微粒子を
素早く効率良く反応容器１２外に排出できることは従来
と同様である。なお、上記の実施の形態において、反応
容器内排気口端２２は、垂直面に対して２５°傾斜して
反応容器内排気口端２２の下部が後退した状態に形成さ
れているが、この角度は２５°に限るものではなく、反
応容器内排気口端２２の下部が後退した状態に形成され
ていれば上記の目的を達成できる。 【００１６】しかし、傾斜角が小さ過ぎると、反応容器
内の気流の乱れを抑えることができないために反応容器
内排気口端２２の下部にガラス微粒子が堆積してしま
う。そして該反応容器内は排気口端２２の下部が後退し
ていることにより形成される間隙が少ないので堆積した
ガラス微粒子が出発材２０に堆積した光ファイバ多孔質
母材１と接触してしまうことがある。また、傾斜角が大
き過ぎると、反応容器内排気口端２２の下部が後退して
いることにより形成される間隙は大きくなるが不要な排
ガスおよび堆積しなかったガラス微粒子を素早く効率良
く反応容器１２外に排出する効果が減少する。したがっ
て、傾斜角は２５°±２０°の範囲に傾斜している状態
が最適である。なおまた、上記の実施の形態において、
排気管１８は水平に配置されていてその反応容器内排気
口端２２のみが垂直面に対して２５°傾斜して該反応容
器内排気口端２２の下部が後退した状態に形成されてい
るが、排気管１８自体を傾斜させて反応容器内排気口端
２２を垂直面に対して２５°傾斜させて排気口端２２の
下部が後退した状態にしてもよい。このように排気管１
８自体を傾斜させると、不要な排ガスおよび堆積しなか
ったガラス微粒子をよりスムーズに反応容器外に排出す
ることができる。 【００１７】 【発明の効果】以上述べたように、本発明の光ファイバ
用母材の製造装置によれば、排気口端を火炎中のガラス
微粒子が出発材に堆積する位置の反対側のできるだけ近
傍にくるように配置した場合に、反応容器内の排気管の
排気口端が垂直面に対して２５°±２０°の範囲に傾斜
し、かつ反応容器内排気口端下部が後退しているので、
特に、反応容器下方から排出される気流が反応容器内排
気口端下部に衝突せずに反応容器外へと排出されるた
め、反応容器内の気流の乱れは生じない。その結果ガラ
ス微粒子が反応容器内排気口端の下部に堆積しにくくな
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光ファイバ用母材の製造装置の一実施
の形態を示す説明図である。 【図２】従来の光ファイバ用母材の製造装置の一例を示
す説明図である。 【符号の説明】 １ 光ファイバ多孔質母材 １０ 光ファイバ用母材の製造装置 １２ 反応容器 １４ コア用燃焼バーナ １６ クラッド用燃焼バーナ １８ 排気管 ２０ 出発材 ２２ 反応容器内排気口端
の形態を示す説明図である。 【図２】従来の光ファイバ用母材の製造装置の一例を示
す説明図である。 【符号の説明】 １ 光ファイバ多孔質母材 １０ 光ファイバ用母材の製造装置 １２ 反応容器 １４ コア用燃焼バーナ １６ クラッド用燃焼バーナ １８ 排気管 ２０ 出発材 ２２ 反応容器内排気口端
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 反応容器内で、気体状のガラス原料を燃
焼バーナに導入して酸水素火炎中で火炎加水分解反応さ
せることにより生成させたガラス微粒子を回転する出発
材の先端または外周に堆積させるとともに、該出発材の
先端または外周に堆積されなかったガラス微粒子および
排ガスを、排気管から前記反応容器外に排出させて光フ
ァイバ多孔質母材を形成する光ファイバ用母材の製造装
置において、前記排気管の反応容器内排気口端が垂直面
に対して２５°±２０°の範囲に傾斜し、かつ排気口端
下部が後退していることを特徴とする光ファイバ用母材
の製造装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28821895A JP3485697B2 (ja) | 1995-11-07 | 1995-11-07 | 光ファイバ用母材の製造装置 |
| US08/742,865 US5879428A (en) | 1995-11-07 | 1996-11-01 | Apparatus for manufacturing optical fiber preform |
| CNB961216484A CN1136159C (zh) | 1995-11-07 | 1996-11-06 | 制造光纤预制棒的设备 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28821895A JP3485697B2 (ja) | 1995-11-07 | 1995-11-07 | 光ファイバ用母材の製造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09132422A JPH09132422A (ja) | 1997-05-20 |
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