JP4558547B2 - 光ファイバ母材の製造方法 - Google Patents
光ファイバ母材の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4558547B2 JP4558547B2 JP2005071625A JP2005071625A JP4558547B2 JP 4558547 B2 JP4558547 B2 JP 4558547B2 JP 2005071625 A JP2005071625 A JP 2005071625A JP 2005071625 A JP2005071625 A JP 2005071625A JP 4558547 B2 JP4558547 B2 JP 4558547B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- glass
- burner
- layer
- optical fiber
- fiber preform
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 title claims description 28
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 18
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 102
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 claims description 21
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 20
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 7
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 28
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 22
- 238000000034 method Methods 0.000 description 21
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 8
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 2
- VXEGSRKPIUDPQT-UHFFFAOYSA-N 4-[4-(4-methoxyphenyl)piperazin-1-yl]aniline Chemical compound C1=CC(OC)=CC=C1N1CCN(C=2C=CC(N)=CC=2)CC1 VXEGSRKPIUDPQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 239000005049 silicon tetrachloride Substances 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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]
- C03B37/01413—Reactant delivery systems
- C03B37/0142—Reactant deposition burners
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2207/00—Glass deposition burners
- C03B2207/50—Multiple burner arrangements
- C03B2207/52—Linear array of like burners
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2207/00—Glass deposition burners
- C03B2207/60—Relationship between burner and deposit, e.g. position
- C03B2207/66—Relative motion
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Description
本発明は、ＯＶＤ（Outside Vapor Deposition）法による光ファイバ母材の製造方法に関する。
ＯＶＤ法は、バーナに四塩化珪素等のガラス原料をガス状態で供給し、該ガラス原料を酸水素火炎等と加水分解反応させてガラス微粒子を生成し、生成したガラス微粒子を軸心を中心として回転するガラスロッドの外周に堆積させて多孔質母材を製造する方法である。 ＯＶＤ法により得られた多孔質母材を電気炉などで高温に加熱し、焼結させて透明なガラスとすることにより光ファイバ母材が製造される。 ＯＶＤ法による光ファイバ母材の製造方法において、多く発生する不良のひとつに外観不良があり、これは透明なガラスとした光ファイバ母材に気泡や白濁が観察される不良である。気泡や白濁は、特にガラスロッドとガラス微粒子堆積層の界面に多く発生する。
一方、ＯＶＤ法で光ファイバ母材を製造する場合、ガラスロッド上にガラス微粒子を効率よく堆積させるためには、複数のバーナを使用することが有効である。しかしながら、複数のバーナを使用する場合は、バーナ同士がすれ違う際に相互の火炎が干渉し、干渉した部分で堆積するガラス微粒子の堆積条件が変化して、前述した外観不良が発生しやすいという問題があった。 この問題を解決する方法が特許文献１に開示されている。特許文献１によれば、バーナがすれ違う際の相対速度を相互の干渉が問題とならない程度とすることで、往路、復路ともガラス微粒子を堆積させることができるとされている。
特開平１０−７４３０号公報
しかしながら、前述したように最も気泡や白濁が発生し易い箇所はガラスロッドとガラス微粒子堆積層の界面であり、ＯＶＤ法による光ファイバ母材の製造工程においては、ガラス微粒子をガラスロッドに堆積させる一層目（以降、初層と呼ぶ。）の堆積に最も注意を払う必要がある。 特許文献１に開示されているバーナが違う際の相対速度を適正化する方法を用いても、ガラスロッドとガラス微粒子堆積層の界面には気泡や白濁が発生することがあり、特許文献１に開示された方法を用いるだけでは問題解決には不十分であった。
本発明は、前記初層堆積時の問題点を解消し、ガラスロッドとガラス微粒子堆積層の界面に気泡や白濁が発生しにくい光ファイバ母材の製造方法を提供することを目的とする。
前記目的を達成すべく、本発明の請求項１記載の光ファイバ母材の製造方法は、複数のバーナにガラス原料を供給して火炎水分解反応によりガラス微粒子を生成し、複数の前記バーナをガラスロッドの軸心方向に往復運動させて前記ガラスロッドの外周面に前記ガラス微粒子の一層目を堆積させた後に、前記ガラス微粒子の一層目を加熱し、前記ガラス微粒子の一層目を堆積および加熱する際、前記ガラスロッドの製品部で、バーナ同士がすれ違わず、かつ、いずれのバーナも折り返さないように複数の前記バーナを順次循環移動させることを特徴とする。
このようにしてなる本発明の請求項１記載の光ファイバ母材の製造方法によれば、初層のガラス微粒子密度を適正値まで高めることができ、ガラスロッドとガラス微粒子堆積層の界面における気泡や白濁が発生を抑制することができる。さらに複数のバーナを用いることで効率よく光ファイバ母材を製造することができる。
本発明の請求項２記載の光ファイバ母材の製造方法は、請求項１記載の光ファイバ母材の製造方法において、ガラス微粒子の一層目を堆積する第１のバーナに次いで前記ガラスロッドの軸心方向に移動する第２のバーナの酸水素火炎で前記ガラス微粒子の一層目を加熱することを特徴とする。このようにしてなる本発明の請求項２記載の光ファイバ母材の製造方法によれば、初層のガラス微粒子密度を効果的に高めることができる。
以上に述べたように本発明の光ファイバ母材の製造方法によれば、ガラスロッドとガラス微粒子堆積層の界面に気泡や白濁が発生しにくく、歩留まりよく光ファイバ母材を製造することができる。
以下、図面を用いて本発明の光ファイバ母材の製造方法を詳細に説明する。図１はＯＶＤ法による光ファイバ母材の製造方法を説明する図である。 図１に示すようにガラスロッド１を垂直に配置する。４本のバーナ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄはガラスロッド１の軸心方向に順次循環しながら上下方向に往復移動し、ガラスロッド１にガラス微粒子を堆積させる。３はガラスロッド１の表面に堆積したガラス微粒子堆積層であり、ガラス微粒子を所定の量だけ堆積させることにより、多孔質母材が作製される。ガラスロッド１の上下端はチャック４で把持し、図示しないモーターによって回転させている。
［比較例］ 図１の装置を用いて、ＯＶＤ法により多孔質母材の製造を行った。 バーナの動作の様子を図２に示す。図２において横軸は時間、縦軸はバーナ位置を示し、点線はバーナに酸水素火炎のみが供給されている状態、すなわち酸水素火炎が出ている状態を示し、実線はバーナに酸水素に加えてガラス原料ガスが供給されている状態、すなわちそのバーナによりガラスロッド１にガラス微粒子が堆積されている状態を示す。図２に示すように４本のバーナ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄは上昇するときも下降するときも上下方向に間隔をあけて移動する。図２の●で示した点は、上昇するバーナと下降するバーナがすれ違う点（以降、交差点５と呼ぶ。）を示している。
図２に示すように本比較例ではバーナ２ａで初層の堆積を行っており、バーナ２ａが初層を堆積させた後に、バーナ２ａに次いでガラスロッド１上を移動するバーナ２ｂ、２ｃ、２ｄのいずれにもガラス原料ガスの供給が開始されている。また、バーナ２ａは初層の堆積中にバーナ２ｂ、２ｃ、２ｄのそれぞれとガラスロッド１の製品部Ａにおいてすれ違っており、交差点５が３箇所生じている。 交差点５ではバーナ同士の火炎が干渉するためにガラス微粒子の堆積条件が変化してしまい、前述した外観不良が発生しやすい。
この方法で製造した多孔質母材を電気炉等で加熱焼結させ透明なガラスとすることにより、光ファイバ母材を製造した。得られた光ファイバ母材の外観検査を行い、ガラスロッドとガラス微粒子堆積層の界面における気泡や白濁の有無を観察した。ガラスロッドとガラス微粒子堆積層の界面に気泡や白濁が少しでも見られたものは不良としてカウントしたところ、不良率は１５％であった。
［実施例１］ 比較例と同様に図１の装置を用いて、ＯＶＤ法により多孔質母材の製造を行った。図３にバーナの動作を示す。点線、実線、●の意味は図２と同様である。 図３に示すように、本実施例１ではバーナの移動については比較例と同様とし、４本のバーナ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄのうち、バーナ２ａで初層を堆積させた。バーナ２ａに次いでガラスロッド１上を移動するバーナ２ｂには酸水素のみを供給し、初層をバーナ２ｂの酸水素火炎で加熱した。 また、バーナ２ｂに次いでガラスロッド１上を移動するバーナ２ｃには酸水素に加えてガラス原料ガスを供給し、その後に移動するバーナ２ｄには酸水素のみを供給した。
このように初層を堆積させるバーナに次いでガラスロッド１上を移動するバーナから酸水素火炎を出し、初層を加熱することで初層の密度を高めることができ、ガラスロッドとガラス微粒子堆積層の界面における気泡や白濁の発生を抑制できる。本実施例１のように酸水素とガラス原料ガスとを供給するバーナと酸水素のみを供給するバーナが交互にガラスロッド上を移動するようにしてガラス微粒子の堆積初期の数層を堆積させることで、初層だけでなく、堆積初期の任意の厚さのガラス微粒子の密度を高めることができる。
この方法で製造した多孔質母材を比較例と同様に焼結させ、光ファイバ母材を製造した。得られた光ファイバ母材の外観検査を行ったところ、ガラスロッドとガラス微粒子堆積層の界面における外観不良率は５％であった。
［実施例２］ 比較例と同様に図１の装置を用いて、ＯＶＤ法により多孔質母材の製造を行った。図４にバーナの動作を示す。点線、実線、●の意味は図２と同様である。 図４に示すように、本実施例においてはバーナが移動する距離を長くし、上向きから下向きあるいは下向きから上向きに反転する位置をガラスロッド１の製品部の外側とした。さらに、初層を堆積させるときにガラスロッドの製品部で交差点が生じないように全てのバーナが製品部の外側に到達してから初層の堆積を行うバーナが移動を開始するようにした。これにより、交差点５はすべて製品部Ａの外側となり、製品部Ａにおいては交差点が生じていない。 また、本実施例２においては、４本のバーナ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄのうち、バーナ２ｂで初層を堆積させ、バーナ２ｂに次いでガラスロッド１上を移動するバーナ２ｃの酸水素火炎で初層を加熱した。なお、バーナ２ｂの前にガラスロッド１上を移動するバーナ２ａには酸水素のみを供給し、バーナ２ｄには酸水素に加えてガラス原料を供給した。
本実施例のように、バーナが初層を堆積させながら移動する際、前記ガラスロッドの製品部Ａで他のバーナとすれ違わないようにすることにより、初層の堆積時のガラス微粒子堆積条件にむらがなくなり、ガラスロッドとガラス微粒子堆積層の界面における気泡や白濁が発生を効果的に抑制することができる。また、本実施例のように初層を堆積させるバーナの直前にガラスロッド１上を移動するバーナの酸水素火炎でガラスロッドを加熱することにより、ガラスロッド
１上への異物の付着を最小限に抑えることができる。
１上への異物の付着を最小限に抑えることができる。
この方法で製造した多孔質母材を比較例と同様に焼結させ、光ファイバ母材を製造した。得られた光ファイバ母材の外観検査を行ったところ、ガラスロッドとガラス微粒子堆積層の界面における外観不良率は１％であった。
本実施例においては、複数のバーナを備えたＯＶＤ装置で多孔質母材を作製した場合に関して示したが、バーナ本数が１本の場合においてもガラスロッドの外周面にガラス微粒子の一層目を堆積させた後に、前記ガラス微粒子の一層目を加熱することでガラスロッドとガラス微粒子堆積層の界面における外観不良を抑制できる。 なお、本発明に係るガラス微粒子の一層目の加熱は、酸水素火炎に限るものではなく、ＬＰＧなどの可燃性ガスを用いた火炎、プラズマ火炎等でも良い。
１ ガラスロッド２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ バーナ３ ガラス微粒子堆積層４ チャック５ 交差点（バーナがすれ違う点）
Claims (2)
- 複数のバーナにガラス原料を供給して火炎水分解反応によりガラス微粒子を生成し、複数の前記バーナをガラスロッドの軸心方向に往復運動させて前記ガラスロッドの外周面に前記ガラス微粒子を複数堆積させる光ファイバ母材の製造方法において、前記ガラスロッドの外周面にガラス微粒子の一層目を堆積させた後に、前記ガラス微粒子の一層目を加熱し、前記ガラス微粒子の一層目を堆積および加熱する際、前記ガラスロッドの製品部で、バーナ同士がすれ違わず、かつ、いずれのバーナも折り返さないように複数の前記バーナを順次循環移動させることを特徴とする光ファイバ母材の製造方法。
- 前記ガラス微粒子の一層目を堆積する第１のバーナに次いで前記ガラスロッドの軸心方向に移動する第２バーナの酸水素火炎で前記ガラス微粒子の一層目を加熱することを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ母材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005071625A JP4558547B2 (ja) | 2005-03-14 | 2005-03-14 | 光ファイバ母材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005071625A JP4558547B2 (ja) | 2005-03-14 | 2005-03-14 | 光ファイバ母材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2006248880A JP2006248880A (ja) | 2006-09-21 |
| JP4558547B2 true JP4558547B2 (ja) | 2010-10-06 |
Family
ID=37089755
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2005071625A Expired - Fee Related JP4558547B2 (ja) | 2005-03-14 | 2005-03-14 | 光ファイバ母材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4558547B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6245648B2 (ja) * | 2014-06-16 | 2017-12-13 | 信越化学工業株式会社 | 光ファイバ母材の製造方法 |
| JP6694915B2 (ja) | 2018-06-12 | 2020-05-20 | 株式会社フジクラ | 多孔質ガラス微粒子体の製造方法および光ファイバ母材の製造方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60191028A (ja) * | 1984-03-07 | 1985-09-28 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 高純度ガラス体の製造方法 |
| JPH0383829A (ja) * | 1989-08-29 | 1991-04-09 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 光ファイバ用母材の製造方法 |
| JPH0558647A (ja) * | 1991-08-30 | 1993-03-09 | Shinetsu Quartz Prod Co Ltd | 多孔質ガラス母材の製造方法 |
| JPH09124333A (ja) * | 1995-10-30 | 1997-05-13 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光ファイバ母材の製造方法 |
| JP2003212551A (ja) * | 2002-01-18 | 2003-07-30 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ガラス母材の製造方法および製造装置 |
-
2005
- 2005-03-14 JP JP2005071625A patent/JP4558547B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60191028A (ja) * | 1984-03-07 | 1985-09-28 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 高純度ガラス体の製造方法 |
| JPH0383829A (ja) * | 1989-08-29 | 1991-04-09 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 光ファイバ用母材の製造方法 |
| JPH0558647A (ja) * | 1991-08-30 | 1993-03-09 | Shinetsu Quartz Prod Co Ltd | 多孔質ガラス母材の製造方法 |
| JPH09124333A (ja) * | 1995-10-30 | 1997-05-13 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光ファイバ母材の製造方法 |
| JP2003212551A (ja) * | 2002-01-18 | 2003-07-30 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ガラス母材の製造方法および製造装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2006248880A (ja) | 2006-09-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5068015B2 (ja) | 自由成形された石英ガラスインゴット及びその製造方法 | |
| JP2022048348A (ja) | 改良された粒子蒸着システムと方法 | |
| JP6245648B2 (ja) | 光ファイバ母材の製造方法 | |
| JP4558547B2 (ja) | 光ファイバ母材の製造方法 | |
| JP2003095664A (ja) | 多孔質母材の製造方法 | |
| JP6006185B2 (ja) | 光ファイバ用多孔質ガラス堆積体の製造方法 | |
| CN106045302B (zh) | 多孔玻璃基材的制造方法 | |
| JP4690979B2 (ja) | 光ファイバ母材の製造方法 | |
| JP5904967B2 (ja) | 多孔質ガラス母材製造用のバーナ | |
| JP4495070B2 (ja) | 光ファイバ用多孔質母材の製造方法 | |
| JP5546579B2 (ja) | 光ファイバ母材の製造方法、光ファイバ母材の製造装置 | |
| JP2007210829A (ja) | ガラス微粒子堆積体の製造方法及びガラス体の製造方法 | |
| JP5760859B2 (ja) | ガラス微粒子堆積体の製造方法及び光ファイバ用ガラス母材及び光ファイバ | |
| EP3279155B1 (en) | Method for manufacturing porous glass base material for optical fiber | |
| JP4434083B2 (ja) | ガラス微粒子堆積体の製造装置及び製造方法 | |
| JP5342514B2 (ja) | ガラス微粒子合成用バーナ及びガラス微粒子堆積体の製造方法 | |
| JP6409405B2 (ja) | ガラス微粒子堆積体の製造方法 | |
| JP6066103B2 (ja) | 多孔質ガラス母材製造用バーナ | |
| JP5907565B2 (ja) | 多孔質ガラス母材製造用のバーナ | |
| JP2017226569A (ja) | 光ファイバ母材の製造方法、及びガラス微粒子堆積体の製造方法 | |
| JPH0656448A (ja) | 光ファイバ母材の製造方法 | |
| JP2007153678A (ja) | 石英ガラス多孔質母材の製造方法 | |
| JP2004345869A (ja) | 光ファイバ用ガラス母材の製造方法 | |
| JP2022111799A (ja) | 光ファイバ母材の製造装置及び光ファイバ母材の製造方法 | |
| JP2003081645A (ja) | ガラス微粒子堆積体の製造方法及びその製造方法で得られたガラス微粒子堆積体 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20081008 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081017 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20081212 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20100225 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100525 |
|
| A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20100601 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100709 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100721 |
|
| R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 4558547 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130730 Year of fee payment: 3 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |