JPH01100034A - 光ファイバ母材の製造装置 - Google Patents
光ファイバ母材の製造装置Info
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- JPH01100034A JPH01100034A JP25744187A JP25744187A JPH01100034A JP H01100034 A JPH01100034 A JP H01100034A JP 25744187 A JP25744187 A JP 25744187A JP 25744187 A JP25744187 A JP 25744187A JP H01100034 A JPH01100034 A JP H01100034A
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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]
-
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- 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
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は全合成の光ファイバ母材の製造装置に関するも
のである。
のである。
［従来の技術］
ＶＡＤ法による単一モード光ファイバ用母材の製造にお
いて、コアとクラッドを合成により同等に形成し、かつ
クラツド径／コア径を充分大きくすることが、母材形成
後の延伸等の各工程における不純物（例えば０１１基）
の混入もなく低損失化が図れる。従って、多孔質ガラス
母材の製造においては、コアスートは細径化を図り、ク
ラッドスートは厚く付けるのがよい、このため、コアス
ートの細径化に用いるバーナは口径の細いものを用い、
逆に、クラッドスートの形成ではガラス原料（ＳｉＣ１
）を多量に供給でき且つ効率の良い二重火炎バーナを用
いる。
いて、コアとクラッドを合成により同等に形成し、かつ
クラツド径／コア径を充分大きくすることが、母材形成
後の延伸等の各工程における不純物（例えば０１１基）
の混入もなく低損失化が図れる。従って、多孔質ガラス
母材の製造においては、コアスートは細径化を図り、ク
ラッドスートは厚く付けるのがよい、このため、コアス
ートの細径化に用いるバーナは口径の細いものを用い、
逆に、クラッドスートの形成ではガラス原料（ＳｉＣ１
）を多量に供給でき且つ効率の良い二重火炎バーナを用
いる。
［発明が解決しようとする問題点］
上述したように、コアスート合成用バーナには口径の細
いものを、クラッドスート合成用バーナには口径の太い
ものを用いるので、コアスート合成用バーナ火炎とクラ
ッドスート合成用バーナ火炎とが干渉し易い、火炎干渉
の軽減対策としては排気量をアップする方法があるが、
排気量を多くすると、特に、コアスート合成用バーナの
火炎がゆらぎ、母材の引上げ速度が不安定になる。
いものを、クラッドスート合成用バーナには口径の太い
ものを用いるので、コアスート合成用バーナ火炎とクラ
ッドスート合成用バーナ火炎とが干渉し易い、火炎干渉
の軽減対策としては排気量をアップする方法があるが、
排気量を多くすると、特に、コアスート合成用バーナの
火炎がゆらぎ、母材の引上げ速度が不安定になる。
このように、従来技術では、大径のスート母材、殊に一
括で全合成する単一モード光ファイバスート母材を形成
する場合、引上げ速度の不安定化のため、長手方向の寸
法及び屈折率分布が異なり、均一な母材が製造できず、
低損失なファイバを得ることは不可能であった。
括で全合成する単一モード光ファイバスート母材を形成
する場合、引上げ速度の不安定化のため、長手方向の寸
法及び屈折率分布が異なり、均一な母材が製造できず、
低損失なファイバを得ることは不可能であった。
本発明の目的は、前記した従来技術の欠点を解消し、屈
折率分布制御が容易で、長手方向の寸法及び屈折率分布
の均一化が図れる光ファイバ母材の製造装置を提供する
ことにある。
折率分布制御が容易で、長手方向の寸法及び屈折率分布
の均一化が図れる光ファイバ母材の製造装置を提供する
ことにある。
［問題点を解決するための手段］
本発明の光ファイバ母材の製造装置は、コア形成部をク
ラッド形成部から隔離すべく、コア形成部をコアボック
スで区画形成し、コアボックス内にコアスート合成用バ
ーナを挿入し、且つコアボックス内にＡｒ、 Ｈｅ、
Ｎ２等の不活性ガスを供給すると共に、コア形成部とク
ラッド形成部にそれぞれ独立に未堆積スート等を排気す
る排気管を設けたものである。
ラッド形成部から隔離すべく、コア形成部をコアボック
スで区画形成し、コアボックス内にコアスート合成用バ
ーナを挿入し、且つコアボックス内にＡｒ、 Ｈｅ、
Ｎ２等の不活性ガスを供給すると共に、コア形成部とク
ラッド形成部にそれぞれ独立に未堆積スート等を排気す
る排気管を設けたものである。
［作 用］
コアボックスによりコア形成部をクラッド形成部から隔
離したため、コアボックス内のコアスート合成用バーナ
火炎とコアボックス外のクラッドスート合成用バーナ火
炎とが干渉することがない。
離したため、コアボックス内のコアスート合成用バーナ
火炎とコアボックス外のクラッドスート合成用バーナ火
炎とが干渉することがない。
このなめ、火炎のゆらぎを軽減でき、多孔質母材の引き
上げ速度を安定化できる。
上げ速度を安定化できる。
［実施例］
以下に本発明の実施例を図面を用いて説明する。
第１図には、１．３μｌ帯の全合成単一モード光ファイ
バ母材を製造する製造装置を示す。
バ母材を製造する製造装置を示す。
第１図において、３はコアスート１を合成するための細
径のコアスート合成用バーナ、４．５はクラブトスート
２を合成するための二重火炎構造のクラッドスート合成
用バーナであり、また、６．７はそれぞれコア形成部、
クラッド形成部の未堆積ガラス微粒子等を取り除くコア
用排気管、クラッド用排気管である。これらは若干負圧
に保持されるチャンバ（図示せず）内に設けられる。チ
ャンバ内下部のコア形成部は石英ガラス製のコアボック
ス８により区画され、クラッド形成部とは隔離されてい
る。コアボックス８の土壁にはコアスート１を引き上げ
るための開口が形成され、また底部にはＮ２ガスを供給
するための供給口が形成されている。また、コアボック
ス８内下部にはコアスート合成用バーナ３が挿入される
と共にコアボックス８側方よりコア用排気管６が挿入さ
れている。
径のコアスート合成用バーナ、４．５はクラブトスート
２を合成するための二重火炎構造のクラッドスート合成
用バーナであり、また、６．７はそれぞれコア形成部、
クラッド形成部の未堆積ガラス微粒子等を取り除くコア
用排気管、クラッド用排気管である。これらは若干負圧
に保持されるチャンバ（図示せず）内に設けられる。チ
ャンバ内下部のコア形成部は石英ガラス製のコアボック
ス８により区画され、クラッド形成部とは隔離されてい
る。コアボックス８の土壁にはコアスート１を引き上げ
るための開口が形成され、また底部にはＮ２ガスを供給
するための供給口が形成されている。また、コアボック
ス８内下部にはコアスート合成用バーナ３が挿入される
と共にコアボックス８側方よりコア用排気管６が挿入さ
れている。
コアボックス８内の圧力はチャンバ外の圧力（大気圧）
よりも−０，５〜−１，５１１１Ｈ２０低く且つチャン
バ内の圧力よりも高く設定する。圧力が−０，５ｍｍ８
２０以上では、スート合成用バーナ３から余剰スートが
効率よく排気されずコアスート径が太くなる傾向となる
。また、−１，５１＋１Ｈ２０以下に圧力を下げるとコ
アスート合成用バーナ３の火炎が乱れ、スート母材の引
き上げ速度が不安定となる。また、コアボックス８内の
圧力をクラッド形成部であるチャンバ内の圧力よりも高
くすることで、コアボックス８内へのガスの流入を阻止
でき、クラッド形成部の影響を防止できる。なお、コア
ボックス８は石英ガラスでなく耐熱性のセラミックス、
例えばＳｉＣを用いてもよい、また、コアボッス８内に
供給するガスはＮ２の他、Ｈｅ、＾「等の不活性ガスを
用いる。
よりも−０，５〜−１，５１１１Ｈ２０低く且つチャン
バ内の圧力よりも高く設定する。圧力が−０，５ｍｍ８
２０以上では、スート合成用バーナ３から余剰スートが
効率よく排気されずコアスート径が太くなる傾向となる
。また、−１，５１＋１Ｈ２０以下に圧力を下げるとコ
アスート合成用バーナ３の火炎が乱れ、スート母材の引
き上げ速度が不安定となる。また、コアボックス８内の
圧力をクラッド形成部であるチャンバ内の圧力よりも高
くすることで、コアボックス８内へのガスの流入を阻止
でき、クラッド形成部の影響を防止できる。なお、コア
ボックス８は石英ガラスでなく耐熱性のセラミックス、
例えばＳｉＣを用いてもよい、また、コアボッス８内に
供給するガスはＮ２の他、Ｈｅ、＾「等の不活性ガスを
用いる。
第１図に示すように、コア合成用バーナ３によって、コ
アスートｌを合成してターゲット棒９に堆積させ、更に
コアスート１の外周にクラッドスート２をクラッド合成
用バーナ４，５で合成する。
アスートｌを合成してターゲット棒９に堆積させ、更に
コアスート１の外周にクラッドスート２をクラッド合成
用バーナ４，５で合成する。
本実施例でのガラス原料供給量については、コア合成用
バーナ３には５ｉＣ１４を２５０１１ｇ／ｌ１ｉｎ、Ｇ
ｅＣｌ４を２５ｕ／ｎｉｎで供給した。また、１段目の
クラッド合成用バーナ４には５ｉ（Ｊ４を６．５ｇ／ｌ
１ｉｎで供給し、２段目のクラッド合成用バーナ５には
５ｉＣＩ！４を２５ｇ／ｎ＋ｉｎで供給した。コアスー
ト１の外径は１４＋ｇｍ、クラッドスート２の外径は２
００ｎｎであった。 ゛以上のようにして合成した
多孔質母材を電気炉においてＨｅガス及びＣＩ！２ガス
の雰囲気で加熱温度１５５０℃で脱水・透明ガラス化を
行った。得られた透明ガラス母材のコア部の直径は７１
１、外径は９５＋１１１であった。この透明ガラス母材
を外径４０１１１１に延伸してプリフォームとし、外径
１２５μｍに線引してファイバ化した。この光ファイバ
の比屈折率差−〇は０．３％、カットオフ波長１．２μ
ｍであり、光ファイバの損失波長特性と、しては、第２
図に示すように波長Ｌ３ ）ｔｔｇで０．３５ｄＢ／ｋ
ｎ 、１．５５μｆｌで０、２０ｄＢ／ｋｌと非常に良
好な特性が得られた。
バーナ３には５ｉＣ１４を２５０１１ｇ／ｌ１ｉｎ、Ｇ
ｅＣｌ４を２５ｕ／ｎｉｎで供給した。また、１段目の
クラッド合成用バーナ４には５ｉ（Ｊ４を６．５ｇ／ｌ
１ｉｎで供給し、２段目のクラッド合成用バーナ５には
５ｉＣＩ！４を２５ｇ／ｎ＋ｉｎで供給した。コアスー
ト１の外径は１４＋ｇｍ、クラッドスート２の外径は２
００ｎｎであった。 ゛以上のようにして合成した
多孔質母材を電気炉においてＨｅガス及びＣＩ！２ガス
の雰囲気で加熱温度１５５０℃で脱水・透明ガラス化を
行った。得られた透明ガラス母材のコア部の直径は７１
１、外径は９５＋１１１であった。この透明ガラス母材
を外径４０１１１１に延伸してプリフォームとし、外径
１２５μｍに線引してファイバ化した。この光ファイバ
の比屈折率差−〇は０．３％、カットオフ波長１．２μ
ｍであり、光ファイバの損失波長特性と、しては、第２
図に示すように波長Ｌ３ ）ｔｔｇで０．３５ｄＢ／ｋ
ｎ 、１．５５μｆｌで０、２０ｄＢ／ｋｌと非常に良
好な特性が得られた。
次に、本発明で考案したコアボックス８の作用効果につ
いて述べる。先にも述べたように一括で全合成単一モー
ド光ファイバ母材を形成するためには、母材長手方向の
比屈折率差Δｎ、屈折率分布及びコア／クラツド比が一
定であることが必須である。従って母材の引き上げ速度
が安定である必要がある。
いて述べる。先にも述べたように一括で全合成単一モー
ド光ファイバ母材を形成するためには、母材長手方向の
比屈折率差Δｎ、屈折率分布及びコア／クラツド比が一
定であることが必須である。従って母材の引き上げ速度
が安定である必要がある。
第３図は、コアボックス８を使用しないで、上記スート
母材を作製した時のスート母材の引き上げ速度の変動幅
を示したものである。スート母材の引き上げ速度の制御
方法としては、一般にレーザ等の光学的手段を用い、コ
ア合成用バーナ３とコアスート１底面の位置の距離が常
に一定になるように制御するわけであるが、コアボック
ス８を使用しない場合、クラッド合成用バーナ火炎の影
響からレーザ光が散乱を起したり、コア合成用バーナが
乱れ、引き上げ速度が安定しないものと考えられる。変
動幅としては引き上げ速度５０ａＩｌ／ｈに対して±３
ＩＩＩ１以上である。このような条件下で作製した母材
の特性としては、長手方向のＪｎ、コア／クラツド径比
の変動は当然に大きく、ファイバ化したときのカットオ
フ波長が長手方向で変動し、また伝送特性が著しく劣化
する。
母材を作製した時のスート母材の引き上げ速度の変動幅
を示したものである。スート母材の引き上げ速度の制御
方法としては、一般にレーザ等の光学的手段を用い、コ
ア合成用バーナ３とコアスート１底面の位置の距離が常
に一定になるように制御するわけであるが、コアボック
ス８を使用しない場合、クラッド合成用バーナ火炎の影
響からレーザ光が散乱を起したり、コア合成用バーナが
乱れ、引き上げ速度が安定しないものと考えられる。変
動幅としては引き上げ速度５０ａＩｌ／ｈに対して±３
ＩＩＩ１以上である。このような条件下で作製した母材
の特性としては、長手方向のＪｎ、コア／クラツド径比
の変動は当然に大きく、ファイバ化したときのカットオ
フ波長が長手方向で変動し、また伝送特性が著しく劣化
する。
第４図は、コアボックス８を使用して、上記スート母材
を作製したときのスート母材の引き上げ速度の変動幅を
示したものである。引き上げ速度５０１ｎ／ｈに対して
±１１以下であり、コアボックス８はスート母材の引き
上げ速度の安定化に効果があることが分かった。
を作製したときのスート母材の引き上げ速度の変動幅を
示したものである。引き上げ速度５０１ｎ／ｈに対して
±１１以下であり、コアボックス８はスート母材の引き
上げ速度の安定化に効果があることが分かった。
第５図は、コアボックス８を使用して作製したスート母
材から得られたプリフォームの長手方向の比屈折率差４
１の変動を示したものである。
材から得られたプリフォームの長手方向の比屈折率差４
１の変動を示したものである。
−〇は０．３±０．０１％と非常に良好である。また言
うまでもなく、このプリフォームを線引し、ファイバ化
した時の長手方向のカットオフ波長、モードフィルド径
の変動はなく、−括で長尺の単一モード光ファイバを作
製する上でコアボックスは非常に有効である。
うまでもなく、このプリフォームを線引し、ファイバ化
した時の長手方向のカットオフ波長、モードフィルド径
の変動はなく、−括で長尺の単一モード光ファイバを作
製する上でコアボックスは非常に有効である。
［発明の効果］
以上説明したように、本発明によれば、コア形成部とク
ラッド形成部をコアボックスで隔離してコアスート合成
用バーナ火炎とクラッドスート合成用バーナ火炎との干
渉を防止したので、大径かつ長尺の多孔質母材を合成す
ることが可能である。
ラッド形成部をコアボックスで隔離してコアスート合成
用バーナ火炎とクラッドスート合成用バーナ火炎との干
渉を防止したので、大径かつ長尺の多孔質母材を合成す
ることが可能である。
またコアボックスによって多孔質母材の引き上げ速度の
安定化が図れ、長手方向の比屈折率差、屈折率分布、コ
ア／クラツド径比が一定な多孔質母材を製造でき、歩留
りが良くなる。
安定化が図れ、長手方向の比屈折率差、屈折率分布、コ
ア／クラツド径比が一定な多孔質母材を製造でき、歩留
りが良くなる。
第１図は本発明の光ファイバ母材の製造装置の概略構成
図、第２図は同装置によって製造した１、３μ躍用シン
グルモードファイバの損失波長特性を示すグラフ、第３
図はコアボックスを使用しないで上記母材を作製したと
きの母材引き上げ速度の変動幅を示す図、第４図はコア
ボックスを使用したときの母材引き上げ速度の変動幅を
示す図、第５図はコアボックスを使用したときの、プリ
フォームの長手方向の比屈折率差Δｎの変動を示すグラ
フである。 図中、１はコアスート、２はクラッドスート、３はコア
スート合成用バーナ、４．５はクラッドスート合成用バ
ーナ、６はコア用排気管、７はクラッド用排気管、８は
コアボックス、９はターゲット棒である。 第１図 第５図
図、第２図は同装置によって製造した１、３μ躍用シン
グルモードファイバの損失波長特性を示すグラフ、第３
図はコアボックスを使用しないで上記母材を作製したと
きの母材引き上げ速度の変動幅を示す図、第４図はコア
ボックスを使用したときの母材引き上げ速度の変動幅を
示す図、第５図はコアボックスを使用したときの、プリ
フォームの長手方向の比屈折率差Δｎの変動を示すグラ
フである。 図中、１はコアスート、２はクラッドスート、３はコア
スート合成用バーナ、４．５はクラッドスート合成用バ
ーナ、６はコア用排気管、７はクラッド用排気管、８は
コアボックス、９はターゲット棒である。 第１図 第５図
Claims (2)
- （１）コアスート合成用バーナとクラッドスート合成用
バーナとを有し、ガラス原料物質を気相状態で酸水素火
炎による火炎加水分解でスートを生成し、生成したスー
トを回転上昇されるターゲット棒に堆積させて多孔質母
材を製造する装置において、コア形成部をクラッド形成
部から隔離すべく、コア形成部をコアボックスで区画形
成し、コアボックス内にコアスート合成用バーナを挿入
し、且つコアボックス内にＡｒ、Ｈｅ、Ｎ＿２等の不活
性ガスを供給すると共に、コア形成部とクラッド形成部
にそれぞれ独立に未堆積スート等を排気する排気管を設
けたことを特徴とする光ファイバ母材の製造装置。 - （２）上記コアボックス内の圧力がクラッド形成用のチ
ャンバ外の圧力よりも−０．５〜−１．５ｍｍＨ＿２Ｏ
低く且つチャンバ内の圧力よりも高くなるように上記不
活性ガスの供給量または上記排気管の排気量を調整する
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光ファイ
バ母材の製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25744187A JPH01100034A (ja) | 1987-10-14 | 1987-10-14 | 光ファイバ母材の製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25744187A JPH01100034A (ja) | 1987-10-14 | 1987-10-14 | 光ファイバ母材の製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01100034A true JPH01100034A (ja) | 1989-04-18 |
Family
ID=17306399
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25744187A Pending JPH01100034A (ja) | 1987-10-14 | 1987-10-14 | 光ファイバ母材の製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01100034A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008266032A (ja) * | 2007-04-16 | 2008-11-06 | Fujikura Ltd | 光ファイバ用ガラス母材の製造装置及び製造方法 |
| US7698908B2 (en) | 2001-04-06 | 2010-04-20 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Method of manufacturing a glass based material with defect removal |
-
1987
- 1987-10-14 JP JP25744187A patent/JPH01100034A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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