JP7205216B2 - Manufacturing method of preform for optical fiber - Google Patents
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Description
本発明は、光ファイバ用母材の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing an optical fiber preform.
特許文献1には、ガラスロッドにガラス微粒子が堆積されたガラス微粒子堆積体を、加熱して透明化する透明ガラス体の製造方法が記載されている。より詳細には、以下のことが開示されている。前記ガラス微粒子堆積体の外表面温度と、前記ガラス微粒子堆積体の前記ガラスロッドとの境界部分温度の温度差が100℃以下になるまで前記ガラス微粒子堆積体を加熱する。その後、前記加熱より加熱温度を10℃以上60℃以下高くして前記ガラス微粒子堆積体を加熱する。 Patent Literature 1 describes a method for manufacturing a transparent glass body in which a glass particle deposit body in which glass particles are deposited on a glass rod is heated to be made transparent. More specifically, the following are disclosed. The glass particle deposit is heated until the temperature difference between the outer surface temperature of the glass particle deposit and the boundary temperature of the glass particle deposit and the glass rod becomes 100° C. or less. After that, the heating temperature is increased by 10° C. or higher and 60° C. or lower than the above heating, and the glass particle deposit is heated.
一般に、コアとクラッドよりなる光ファイバは、光ファイバ用のガラス母材を線引炉内で線引き(線引き工程)して製造される。光ファイバ用母材は、以下の通りの工程で製造される。VAD法(気相軸付け法)やOVD法(外付け気相蒸着法)などの気相合成法により、バーナの火炎中に生成したガラス微粒子を石英等からなるロッドの周りに堆積させてガラス微粒子堆積体を製造する(ガラス微粒子堆積体製造工程)。その後、このガラス微粒子堆積体を加熱炉内で加熱して脱水及び焼結して透明ガラス化する(焼結工程)。
しかしながら、光ファイバ用ガラス母材は、製造ロットによってサイズ(径又は長さ)が異なることがあり、前記線引き工程の為の線引炉内に納まらないサイズになることもある。
光ファイバ用ガラス母材の径が大きすぎる場合には、ガラス母材を再度焼結工程に付し、ガラス母材を軟化させて引き伸ばし、ガラス母材が長すぎる場合には端部を切断する等の煩雑な処理を行う必要があった。
Generally, an optical fiber composed of a core and a clad is manufactured by drawing (drawing process) a glass base material for optical fiber in a drawing furnace. An optical fiber preform is manufactured by the following steps. Glass particles generated in the flame of a burner are deposited around a rod made of quartz or the like by a vapor phase synthesis method such as the VAD method (vapor deposition method) or the OVD method (external vapor deposition method). A fine particle deposit is manufactured (glass fine particle deposit manufacturing process). After that, the glass particle deposit is heated in a heating furnace to dehydrate and sinter to obtain a transparent glass (sintering step).
However, the size (diameter or length) of the optical fiber glass preform may vary depending on the production lot, and the size may not fit in the drawing furnace for the drawing process.
If the diameter of the optical fiber glass preform is too large, the glass preform is subjected to the sintering process again to soften and stretch the glass preform, and if the glass preform is too long, the end is cut off. It was necessary to perform complicated processing such as
そこで、本発明は、得られる光ファイバ用ガラス母材のサイズにバラツキを生じさせ難い光ファイバ用ガラス母材の製造方法を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method for producing an optical fiber glass preform that is less likely to cause variations in the size of the obtained optical fiber glass preform.
本発明の一態様にかかる光ファイバ用母材の製造方法は、
(1)回転する出発ロッドの外周に、バーナ火炎にガラス原料を供給して合成するガラス微粒子を堆積させるガラス微粒子堆積体製造工程と、前記ガラス微粒子堆積体製造工程の後に前記ガラス微粒子堆積体を焼結する焼結工程と、を備えた光ファイバ用ガラス母材の製造方法であって、
前記ガラス微粒子堆積体製造工程が終了して前記焼結工程が開始するまでの時間に応じて前記焼結工程の製造条件を変更する、
光ファイバ用母材の製造方法である。
A method for manufacturing an optical fiber preform according to an aspect of the present invention comprises:
(1) A step of producing a glass particle deposit body in which glass particles synthesized by supplying glass raw materials to a burner flame are deposited on the outer circumference of a rotating starting rod, and the glass particle deposit body is deposited after the glass particle deposit body manufacturing process. A method for manufacturing an optical fiber glass preform comprising a sintering step of sintering,
changing the manufacturing conditions of the sintering step according to the time from the end of the glass particulate deposit manufacturing step to the start of the sintering step;
A method for manufacturing an optical fiber preform.
上記によれば、得られる光ファイバ用ガラス母材のサイズにバラツキを生じさせ難くすることができる。 According to the above, it is possible to make it difficult to cause variations in the size of the obtained optical fiber glass preform.
[本発明の実施形態の説明]
最初に本発明の実施形態の内容を説明する。
本発明の一態様に係る光ファイバ用母材の製造方法は、
(1)回転する出発ロッドの外周に、バーナ火炎にガラス原料を供給して合成するガラス微粒子を堆積させるガラス微粒子堆積体製造工程と、前記ガラス微粒子堆積体製造工程の後に前記ガラス微粒子堆積体を焼結する焼結工程と、を備えた光ファイバ用母材の製造方法であって、
前記ガラス微粒子堆積体製造工程が終了して前記焼結工程が開始するまでの時間に応じて前記焼結工程の製造条件を変更する、
光ファイバ用母材の製造方法である。
この構成によれば、ガラス微粒子堆積体製造工程の終了時から焼結工程の開始時までの時間が長い場合と短い場合があっても、その時間に基づいて焼結条件を変えることで、焼結時の縦方向の収縮度合いのバラツキを減少させ、焼結後の母材外径の変動量を低減することができる。
[Description of the embodiment of the present invention]
First, the contents of the embodiments of the present invention will be described.
A method for manufacturing an optical fiber preform according to an aspect of the present invention comprises:
(1) A step of producing a glass particle deposit body in which glass particles synthesized by supplying glass raw materials to a burner flame are deposited on the outer circumference of a rotating starting rod, and the glass particle deposit body is deposited after the glass particle deposit body manufacturing process. A method for manufacturing an optical fiber preform comprising a sintering step of sintering,
changing the manufacturing conditions of the sintering step according to the time from the end of the glass particulate deposit manufacturing step to the start of the sintering step;
A method for manufacturing an optical fiber preform.
According to this configuration, even if the time from the end of the glass particulate deposited body manufacturing process to the start of the sintering process may be long or short, by changing the sintering conditions based on the time, the sintering process can be performed. It is possible to reduce variations in the degree of shrinkage in the longitudinal direction during sintering, and to reduce variations in the outer diameter of the base material after sintering.
(2)前記焼結工程は、前記ガラス微粒子堆積体が収縮しない温度で前記ガラス微粒子堆積体を加熱する予熱工程を備え、前記ガラス微粒子堆積体製造工程が終了して前記焼結工程が開始するまでの時間が長いほど前記予熱工程の時間を長くすることが好ましい。
ガラス微粒子堆積体製造工程の終了時から焼結工程の開始時までの時間が長いと、ガラス微粒子堆積体内部の温度が下がっているので、前記時間が長いほど、予熱工程時間を長くすることにより、ガラス微粒子堆積体内部と出発ロッドが十分に温められる。これにより、焼結工程で所定の時間の処理を行っても、焼結時の縦方向の収縮度合いのバラツキが減少し、焼結後の母材外径の変動量が低減された光ファイバ用母材を得ることができる。
(2) The sintering step includes a preheating step of heating the glass particulate deposit to a temperature at which the glass particulate deposit does not shrink, and the sintering step starts after the glass particulate deposit manufacturing step is completed. It is preferable to lengthen the time of the preheating step as the time until the temperature increases.
If the time from the end of the glass particulate deposit body manufacturing process to the start of the sintering process is long, the temperature inside the glass particulate deposit body will decrease. , the interior of the glass particulate deposit and the starting rod are sufficiently warmed. As a result, even if the treatment is performed for a predetermined time in the sintering process, the variation in the degree of shrinkage in the vertical direction during sintering is reduced, and the variation in the outer diameter of the base material after sintering is reduced. A base material can be obtained.
(3)前記予熱工程の温度が1200℃以下であることが好ましい。
(4)前記ガラス微粒子堆積体製造工程が終了して前記焼結工程が開始するまでの時間が3時間以下の場合は、前記予熱工程は1時間以下とすることが好ましい。
上記(3)~(4)の構成によれば、焼結時の縦方向の収縮度合いのバラツキが減少し、焼結後の母材外径の変動量が低減された光ファイバ用母材を効率よく製造することができる。
(3) It is preferable that the temperature of the preheating step is 1200° C. or lower.
(4) When the time from the end of the glass particle deposited body manufacturing process to the start of the sintering process is 3 hours or less, the preheating process is preferably 1 hour or less.
According to the above configurations (3) to (4), an optical fiber preform in which variation in the degree of shrinkage in the vertical direction during sintering is reduced and fluctuation in the outer diameter of the preform after sintering is reduced. It can be manufactured efficiently.
(5)前記焼結工程は、前記ガラス微粒子堆積体が透明ガラス化する温度まで徐々に前記ガラス微粒子堆積体を昇温加熱する昇温工程を備え、前記ガラス微粒子堆積体製造工程が終了して前記焼結工程が開始するまでの時間が長いほど前記昇温工程の昇温速度を小さくすることが好ましい。
この構成によれば、焼結時の縦方向の収縮度合いのバラツキが減少し、焼結後の母材外径の変動量が低減された光ファイバ用母材を損傷なく製造することができる。
(6)前記昇温速度が1℃/分以上10℃/分以下であることが好ましい。
この構成によれば、焼結時の縦方向の収縮度合いのバラツキが減少し、焼結後の母材外径の変動量が低減された光ファイバ用母材を損傷なくより確実に製造することができる。
(5) The sintering step includes a temperature raising step of gradually heating the glass particle deposit to a temperature at which the glass particle deposit is turned into transparent glass. It is preferable that the longer the time until the sintering process starts, the lower the heating rate in the heating process.
According to this configuration, variations in the degree of contraction in the vertical direction during sintering are reduced, and an optical fiber preform in which the amount of variation in the outer diameter of the preform after sintering is reduced can be manufactured without damage.
(6) The rate of temperature increase is preferably 1° C./min or more and 10° C./min or less.
According to this configuration, variation in the degree of contraction in the vertical direction during sintering is reduced, and an optical fiber preform having a reduced amount of variation in the outer diameter of the preform after sintering can be more reliably manufactured without damage. can be done.
[本発明の実施形態の詳細]
以下、本発明の実施形態に係る光ファイバ用母材の製造方法の例を添付図面に基づいて説明する。
[Details of the embodiment of the present invention]
Hereinafter, an example of a method for manufacturing an optical fiber preform according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
(ガラス微粒子堆積体製造工程)
図1は、本実施形態の光ファイバ用母材の製造方法における、ガラス微粒子堆積体製造工程を実施する装置(以下、「ガラス微粒子堆積体製造装置」または「堆積体製造装置」とも称する)1の概略図である。堆積体製造装置1は、反応容器11を有している。反応容器11の外側上方には吊り下げ装置14が設置され、シード棒13が吊り下げ装置14によって吊り下げられている。吊り下げられたシード棒13の下端には、出発ロッド12が取り付けられ、出発ロッド12は反応容器11の内部へ導入されている。
(Glass fine particle deposit manufacturing process)
FIG. 1 shows an apparatus (hereinafter also referred to as "glass particulate deposit manufacturing apparatus" or "deposit manufacturing apparatus") 1 for carrying out the glass particulate deposit manufacturing process in the method for manufacturing an optical fiber preform according to the present embodiment. 1 is a schematic diagram of FIG. The deposited body manufacturing apparatus 1 has a
吊り下げ装置14は、シード棒13に取り付けられた出発ロッド12を軸回転させ、かつ軸方向に移動させることができ、さらに出発ロッド12の軸方向の移動速度(出発ロッド12の引き上げ速度)を変動させることができる。
この出発ロッド12の外周にガラス微粒子を堆積させていくと、中心に出発ロッド12を有する略円柱状のガラス微粒子堆積体18を製造できる。
The suspending
By depositing glass particles on the outer circumference of the
反応容器11の下方には、ガラス微粒子を生成するガラス微粒子合成用バーナ15(以下、単に「バーナ15」と称する。)が設けられている。バーナ15には、ガス供給路17を介して、燃焼用ガス及びガラス原料用ガスを供給できるガス供給タンク(図示せず)が接続されている。ここで、バーナ15へ供給する燃焼用ガスは、主に可燃性ガス及び支燃性ガスとからなり、可燃性ガスとしては水素(H2)、支燃性ガスとしては酸素(O2)が一例として挙げられる。ガラス原料用ガスとしては、四塩化珪素(SiCl4)やシロキサンが一例として挙げられる。
バーナ15は、ガスの吹き出し口が複数のポートを有するマルチポート(多重管)構造となっている。バーナ15は、各ポートから燃焼用ガス及びガラス原料用ガスを吹き出して、燃焼用ガスにより生じる火炎中において、ガラス原料を酸化反応又は加水分解反応させてガラス微粒子を生成できる。
Below the
The
バーナ15に接続されるガス供給路17には、ガス流量制御装置16が設置されている。このガス流量制御装置16により、バーナ15へ供給される各ガスの流量を制御できる。
A
また、反応容器11の内壁面11Aには、排気口114を備え、排気口114は排気管110に連通されている。反応容器11内で発生した水蒸気、不活性ガス、未堆積ガラス微粒子等は、排気口114を通って排気管110から排気ガス処理装置へ排出される。
Further, the
反応容器11の外部には、バーナ15により形成されたガラス微粒子堆積体18の堆積面18Aに向けて投光器111が設けられ、投光器111から発せられたレーザ光115を受光できる位置に、受光器112が配置されている。この投光器111及び受光器112により、ガラス微粒子堆積体18の堆積面18A上の点P1の成長速度を測定できる。受光器112は、ライン113を介して吊り下げ装置14へ接続され、受光器112からの位置データをもとに出発ロッド12の引き上げ速度を変動させるように構成されている。
A light projector 111 is provided outside the
次に、この堆積体製造装置1を用いてガラス微粒子堆積体18を製造する方法を説明する。まず、シード棒13の先端に出発ロッド12を取り付け、このシード棒13を吊り下げ装置14に吊り下げる。そして、吊り下げ装置14を作動させ、出発ロッド12のガラス微粒子堆積開始点とバーナ15の吹き出し口との距離が所望距離となるように、出発ロッド12を降下させる。
一方、燃焼用ガス(O2及びH2)及びガラス原料用ガス(SiCl4またはシロキサン)のバーナ15への供給を開始する。必要に応じてガス供給タンクを増設して、窒素、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガスや、四塩化ゲルマニウム(GeCl4)、POCl3等の屈折率制御用原料ガス等をバーナ15へ供給してもよい。
Next, a method for manufacturing the
Meanwhile, the supply of combustion gas (O 2 and H 2 ) and frit gas (SiCl 4 or siloxane) to
出発ロッド12を軸回転させ、出発ロッド12に向かってバーナ15から酸水素火炎を放射する。この酸水素火炎中では、ガラス原料用ガスの酸化反応又は加水分解反応によりガラス微粒子が生成する。生成したガラス微粒子を出発ロッド12の外周に付着させながら、出発ロッド12を所定速度で引き上げて、徐々にガラス微粒子堆積体18を形成し、成長させていく。
The starting
ガラス微粒子堆積体18を成長させる際、投光器111及び受光器112により、常時ガラス微粒子堆積体18の堆積面18A上の点P1を検出して、この点P1の位置情報をもとに、吊り下げ装置14において出発ロッド12の引き上げ速度を制御する。
When growing the
上記燃焼用ガス又はガラス原料用ガスの流量制御においては、水素ガス、酸素ガス、ガラス原料用ガスのいずれのガス流量を制御してもよいが、中でも、バーナ15の火炎温度を調整しやすいことから、水素ガスの流量を制御することが好ましい。
さらに、複数のガス(水素ガス、酸素ガス及びガラス原料用ガスから選択される2種又は3種)の流量を同時に制御してもよい。
In controlling the flow rate of the combustion gas or frit gas, the flow rate of any one of hydrogen gas, oxygen gas, and frit gas may be controlled. Therefore, it is preferable to control the flow rate of the hydrogen gas.
Furthermore, the flow rates of a plurality of gases (two or three selected from hydrogen gas, oxygen gas and frit gas) may be controlled simultaneously.
なお、本実施形態の光ファイバ用母材の製造方法における、ガラス微粒子堆積体製造工程は、上記で述べた実施形態に限定されるものではなく、適宜な変形、改良等が可能である。例えば、上記実施形態においては、バーナ15を1本用いた例を示したが、バーナの本数は1本に限定されず、複数本用いた場合にも本発明は適用可能である。
It should be noted that, in the method of manufacturing an optical fiber preform according to the present embodiment, the glass fine particle deposition body manufacturing process is not limited to the above-described embodiment, and appropriate modifications, improvements, and the like are possible. For example, although one
以上の実施形態では、VAD法によるガラス微粒子堆積体の製造について説明したが、OVD法によるガラス微粒子堆積体の製造の場合は、出発ロッド12をバーナ15に対して相対的に往復移動させ、生成したガラス微粒子を出発ロッド12の外周に付着させながら、徐々にガラス微粒子堆積体18を径方向に成長させていく。
In the above embodiment, the production of the glass particle deposit by the VAD method has been described. While attaching the fine glass particles to the outer circumference of the starting
(焼結工程)
図2は、本実施形態の光ファイバ用母材の製造方法における、ガラス微粒子堆積体の焼結工程を実施する装置(以下、「焼結装置」または「焼結炉」とも称する)2の概略図である。
図2に示される焼結炉2は、その内部に入れられたガラス微粒子堆積体18を焼結し透明化して光ファイバ用母材28を製造する為のものである。焼結炉2は、真空容器24内に、炉心管21、ヒータ22およびヒートシールド23を備えている。
(Sintering process)
FIG. 2 is an outline of an apparatus (hereinafter also referred to as a "sintering apparatus" or a "sintering furnace") 2 for carrying out the step of sintering the glass fine particle deposit in the method of manufacturing an optical fiber preform according to the present embodiment. It is a diagram.
The sintering furnace 2 shown in FIG. 2 is for manufacturing an
焼結炉2はさらに、排気用配管25、真空ポンプ26、ガス導入管27および圧力調整弁29を備えている。真空ポンプ26は、排気用配管25を介して真空容器24と接続されており、真空容器24の内部を排気する。ガス導入管27は、炉心管21と接続されており、ガス供給源(図示省略)から炉心管21の内部へ不活性ガスなどを導入する。圧力調整弁29は、排気用配管25の途中に設けられており、真空容器24の内部の圧力を調整する。
The sintering furnace 2 further includes an
次に、この焼結炉2を用いてガラス微粒子堆積体18を焼結し、光ファイバ用母材を製造する方法を説明する。
本実施形態の光ファイバ用母材の製造方法における焼結工程は、図2に示した焼結炉2によってガラス微粒子堆積体18を焼結することにより、光ファイバ用母材28を製造するものである。ガラス微粒子堆積体18は、OVD法やVAD法などにより石英ガラスなどの出発ロッドにガラス微粒子を堆積させることで得られたものを使用する。そして、ガラス微粒子堆積体18を炉心管21の内部に入れ、例えば炉内ガスはHeとし、この雰囲気下でヒータ22により加熱して光ファイバ用母材28を製造する。なお、製造中にフッ素(F)を添加するなど、炉内ガスを途中で変えてもよい。
Next, a method of sintering the glass particle deposited
In the sintering step in the method of manufacturing an optical fiber preform according to the present embodiment, an
まず、ガラス微粒子堆積体18を、焼結炉2の内部にその中心軸が上下方向を向くように支持する(図2参照)。この状態で、焼結炉2の内部を真空引きして、ヒータ22の温度を脱水温度まで上昇させて脱水を行う。これにより、ガラス微粒子堆積体18のガラス微粒子間の隙間にたまった水分(H2O)や、塩素系のガス、酸素、窒素、空気などのガスを抜くことができる。脱水時間が短いと脱水不足となるおそれがある。
First, the
次に、ヒータ22の温度を上昇させていき、ガラス微粒子の収縮温度(1400℃以上)にして所定の時間保持させる。これにより、ガラス微粒子堆積体18の全体が収縮され透明な光ファイバ用母材28が得られる。
Next, the temperature of the
上述の通り、ガラス微粒子堆積体製造工程により得られたガラス微粒子堆積体18を焼結工程により焼結炉2内で加熱して脱水及び焼結して透明な光ファイバ用母材28が製造される。
As described above, the glass
しかしながら、光ファイバ用母材は、製造ロットによってサイズ(径又は長さ)が異なることがあり、後の線引き工程の為の線引炉内に納まらないサイズになることもある。
このサイズが異なる要因の1つとして、前記ガラス微粒子堆積体製造工程の終了時から前記焼結工程時までの時間(以下、単に「待機時間」とも称する)が、製造ロットにより異なることが推測された。
例えば、前記待機時間が、長い場合と短い場合と比較すると、長い場合は、ガラス微粒子堆積体の温度は比較的低くなっており、短い場合はその温度は比較的高くなっている。
前記待機時間が長いものと短いものを、それぞれ同じ条件で焼結した場合、前記待機時間が長いものは、前記待機時間が短いものと比較して、焼結後の光ファイバ母材の外径が小さく、長さが長くなる傾向がある。前記待機時間が長いものはガラス微粒子堆積体の温度が比較的低いため、ヒータ22で加熱しても中心部の温度が増加しにくく、出発ロッド12が軟化しにくい。そのため出発ロッド12の縦方向の収縮が抑制されて、外径が小さく、長さが長くなると考えられる。
However, the size (diameter or length) of the optical fiber preform may differ depending on the production lot, and the size may not fit in the drawing furnace for the subsequent drawing process.
One of the reasons for the difference in size is presumed to be that the time from the end of the glass particulate deposit manufacturing process to the sintering process (hereinafter also simply referred to as "waiting time") varies depending on the manufacturing lot. rice field.
For example, when the standby time is long and short, the temperature of the glass particle deposit body is relatively low when the standby time is long, and the temperature is relatively high when the standby time is short.
When one with a long waiting time and one with a short waiting time are sintered under the same conditions, the one with a longer waiting time has a larger outer diameter of the optical fiber preform after sintering than the one with a shorter waiting time. tend to be smaller and longer. If the waiting time is long, the temperature of the glass fine particle deposit is relatively low, so even if the
これに対し、本実施形態の光ファイバ用母材の製造方法は、前記待機時間の長さに応じて前記焼結工程の製造条件を変更するようにした。
前記待機時間の長さに応じて前記焼結工程の製造条件を変更するための具体的な方法としては、特に限定されないが、好ましい例として以下の二つの態様例を挙げることができる。
In contrast, in the method of manufacturing an optical fiber preform according to the present embodiment, the manufacturing conditions of the sintering step are changed according to the length of the waiting time.
A specific method for changing the manufacturing conditions of the sintering step according to the length of the waiting time is not particularly limited, but the following two examples of embodiments can be given as preferable examples.
第一の態様例としては、前記焼結工程が、前記ガラス微粒子堆積体が収縮しない温度で前記ガラス微粒子堆積体を加熱する予熱工程を備え、前記待機時間が長いほど前記予熱工程の時間を長くすることである。
この態様を採ることで、焼結時の縦方向の収縮度合いのバラツキを減少させ、焼結後の母材外径の変動量を低減することができる。
この場合、前記予熱工程の温度としては、前記ガラス微粒子堆積体が収縮しない温度であれば特に限定されないが、1200℃以下であることが好ましく、より好ましくは1100℃以下であり、さらに好ましくは1000℃以下である。前記予熱工程の温度は低い方が予熱時間が短くできるため好ましい。しかし、前記温度が低すぎて待機時間が短い場合には前記ガラス微粒子堆積体の温度より低くなり、焼結時の縦方向の収縮度合いのバラツキを減少させることができず、焼結後の母材外径の変動量を低減することができなくなる。このため、前記予熱工程の温度は700℃以上が好ましい。
前記待機時間としては特に限定されないが、可能な限り短い方が予熱工程に必要な加熱のエネルギーコストを抑えることができるという点で好ましい。
また、前記待機時間が3時間以下の場合は、前記予熱工程は1時間以下とすることが好ましい。
上記の好ましい条件によれば、焼結時の縦方向の収縮度合いのバラツキが減少し、焼結後の母材外径の変動量が低減された光ファイバ用母材を効率よく製造することができる。
As a first mode example, the sintering step includes a preheating step of heating the glass particle deposit to a temperature at which the glass particle deposit does not shrink, and the longer the standby time, the longer the time of the preheating step. It is to be.
By adopting this mode, it is possible to reduce variations in the degree of shrinkage in the longitudinal direction during sintering, and to reduce variations in the outer diameter of the base material after sintering.
In this case, the temperature of the preheating step is not particularly limited as long as it is a temperature at which the glass particle deposit does not shrink, but it is preferably 1200° C. or less, more preferably 1100° C. or less, and still more preferably 1000° C. ℃ or less. A lower temperature in the preheating step is preferable because the preheating time can be shortened. However, if the temperature is too low and the waiting time is short, the temperature becomes lower than the temperature of the glass fine particle deposit, and the variation in the degree of shrinkage in the vertical direction during sintering cannot be reduced. It becomes impossible to reduce the fluctuation amount of the outer diameter of the material. Therefore, the temperature of the preheating step is preferably 700° C. or higher.
Although the waiting time is not particularly limited, it is preferable that the waiting time is as short as possible in that the energy cost for heating required for the preheating step can be suppressed.
Further, when the standby time is 3 hours or less, the preheating step is preferably 1 hour or less.
According to the preferred conditions described above, it is possible to efficiently manufacture an optical fiber preform in which variations in the degree of shrinkage in the longitudinal direction during sintering are reduced and the variation in the outer diameter of the preform after sintering is reduced. can.
第二の態様例としては、前記焼結工程が、前記ガラス微粒子堆積体が透明ガラス化する温度まで徐々に前記ガラス微粒子堆積体を昇温加熱する昇温工程を備え、前記待機時間が長いほど前記昇温工程の昇温速度を小さくすることである。
この態様を採ることで、焼結時の縦方向の収縮度合いのバラツキが減少し、焼結後の母材外径の変動量が低減された光ファイバ用母材を損傷なく製造することができる。
前記待機時間が長く、温度が低いガラス微粒子堆積体を急激に加熱した場合、一つの堆積体内で部分的に高温部と低温部が生じることになり、その影響で亀裂が生じる場合がある。
前記昇温速度としては、製造方法の様々な条件により設定されるものであり、特に限定されるものではないが、具体的には1℃/分以上10℃/分以下であることが好ましい。
上記の好ましい条件によれば、焼結時の縦方向の収縮度合いのバラツキが減少し、焼結後の母材外径の変動量が低減された光ファイバ用母材を損傷なくより確実に製造することができる。
As a second embodiment, the sintering step includes a temperature raising step of gradually heating the glass particle deposit to a temperature at which the glass particle deposit is turned into transparent vitrification. It is to reduce the temperature increase rate in the temperature increase step.
By adopting this mode, variation in the degree of contraction in the vertical direction during sintering is reduced, and an optical fiber preform with reduced variation in the outer diameter of the preform after sintering can be manufactured without damage. .
If the waiting time is long and the glass fine particle deposit body having a low temperature is rapidly heated, a high temperature part and a low temperature part are partially generated in one deposit body, and cracks may occur due to the influence thereof.
The rate of temperature increase is set according to various conditions of the manufacturing method and is not particularly limited, but specifically, it is preferably 1° C./min or more and 10° C./min or less.
According to the above preferable conditions, variation in the degree of shrinkage in the vertical direction during sintering is reduced, and an optical fiber preform with reduced variation in the outer diameter of the preform after sintering is more reliably manufactured without damage. can do.
本実施形態の方法で得られた光ファイバ用母材は、前記待機時間に違いがあっても、製造ロットによってサイズにバラツキを生じさせ難い。よって、当該光ファイバ用母材から光ファイバを製造するための後段の線引き工程においても、線引炉内に納まるサイズになり、光ファイバ用母材を再度焼結工程に付したり、端部を切断する等の煩雑な処理を行う必要がない。
また、本実施態様によれば前記待機時間を短くすれば予熱時間を短くできることから前記焼結工程の所要時間を短縮することができ、生産性を向上させることができる。
本実施形態の方法で得られた光ファイバ用母材は、公知および周知の線引工程に付され、光ファイバが製造される。
The optical fiber preforms obtained by the method of the present embodiment are less likely to vary in size depending on the manufacturing lot, even if the waiting time is different. Therefore, even in the subsequent drawing process for manufacturing an optical fiber from the optical fiber preform, the size is such that it can be accommodated in the drawing furnace, and the optical fiber preform can be subjected to the sintering process again, or the end portion can be removed. There is no need to perform complicated processing such as cutting the
Moreover, according to this embodiment, the preheating time can be shortened by shortening the standby time, so that the time required for the sintering process can be shortened, and the productivity can be improved.
The optical fiber preform obtained by the method of the present embodiment is subjected to a known drawing process to produce an optical fiber.
1 堆積体製造装置
11 反応容器
11A 内壁面
12 出発ロッド
13 シード棒
14 吊り下げ装置
15 バーナ
16 ガス流量制御装置
17 ガス供給路
18 ガラス微粒子堆積体
18A 堆積面
110 排気管
111 投光器
112 受光器
113 ライン
114 排気口
115 レーザ光
2 焼結炉
21 炉心管
22 ヒータ
23 ヒートシールド
24 真空容器
25 排気用配管
26 真空ポンプ
27 ガス導入管
28 光ファイバ用母材
29 圧力調整弁
Reference Signs List 1 deposition
Claims (5)
前記ガラス微粒子堆積体製造工程が終了して前記焼結工程が開始するまでの時間が長いほど前記ガラス微粒子堆積体の中心部の温度が上昇しやすいように前記焼結工程の製造条件を変更し、
前記焼結工程は、前記ガラス微粒子堆積体が収縮しない温度で前記ガラス微粒子堆積体を加熱する予熱工程を備え、
前記ガラス微粒子堆積体製造工程が終了して前記焼結工程が開始するまでの時間が長いほど前記予熱工程の時間を長くする、光ファイバ用母材の製造方法。 A step of producing a glass particle deposit body in which glass particles synthesized by supplying raw materials for glass to a burner flame are deposited on the outer circumference of a rotating starting rod; and after the step of producing a glass particle deposit body, the glass particle deposit body is sintered. A method for manufacturing an optical fiber preform comprising a sintering step,
The manufacturing conditions of the sintering step are changed so that the longer the time from the end of the glass particulate deposit manufacturing step to the start of the sintering step, the more likely the temperature of the central portion of the glass particulate deposit to rise. ,
The sintering step includes a preheating step of heating the glass particle deposit at a temperature at which the glass particle deposit does not shrink,
A method of manufacturing an optical fiber preform, wherein the longer the time from the end of the glass fine particle deposit manufacturing step to the start of the sintering step, the longer the time of the preheating step.
前記ガラス微粒子堆積体製造工程が終了して前記焼結工程が開始するまでの時間が長いほど前記ガラス微粒子堆積体の中心部の温度が上昇しやすいように前記焼結工程の製造条件を変更し、
前記焼結工程は、前記ガラス微粒子堆積体が透明ガラス化する温度まで徐々に前記ガラス微粒子堆積体を昇温加熱する昇温工程を備え、
前記ガラス微粒子堆積体製造工程が終了して前記焼結工程が開始するまでの時間が長いほど前記昇温工程の昇温速度を小さくする、光ファイバ用母材の製造方法。 A step of producing a glass particle deposit body in which glass particles synthesized by supplying raw materials for glass to a burner flame are deposited on the outer circumference of a rotating starting rod; and after the step of producing a glass particle deposit body, the glass particle deposit body is sintered. A method for manufacturing an optical fiber preform comprising a sintering step,
The manufacturing conditions of the sintering step are changed so that the longer the time from the end of the glass particulate deposit manufacturing step to the start of the sintering step, the more likely the temperature of the central portion of the glass particulate deposit to rise. ,
The sintering step includes a temperature raising step of gradually heating the glass particle deposit to a temperature at which the glass particle deposit becomes transparent and vitrified,
A method of manufacturing an optical fiber preform, wherein the longer the time from the end of the glass fine particle deposition body manufacturing step to the start of the sintering step, the smaller the rate of temperature increase in the temperature increasing step.
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