JPH01239033A - グレーデットインデックス型光ファイバー母材の製造方法 - Google Patents

グレーデットインデックス型光ファイバー母材の製造方法

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JPH01239033A
JPH01239033A JP6515488A JP6515488A JPH01239033A JP H01239033 A JPH01239033 A JP H01239033A JP 6515488 A JP6515488 A JP 6515488A JP 6515488 A JP6515488 A JP 6515488A JP H01239033 A JPH01239033 A JP H01239033A
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は光ファイバー母材の製造方法、特には伝送特性
のすぐれたグレーデツトインデックス型の光ファイバー
を連続的に安定して製造する方法に関するものである。
(従来の技術) 光ファイバー母材を、四塩化けい素などのガラス材料中
にキャリヤーガスをバブリングしてこれをガス化し、こ
のガスをバーナーに導入し酸水素火炎で火炎加水分解反
応させ、生成するガラス微粒子を回転している出発基材
上に堆積させて多孔質ガラス母材をその軸方向に成長さ
せたのち、これを加熱溶融して透明ガラス化することに
よって光ファイバーが得られることはすでによく知られ
ているところである。
しかして、近年グレーデフ1〜インデツクス型光ファイ
バーについてはコア内部の屈折率分布形状を最適化すれ
ばその伝送帯域特性を理論値に達するほどの値とするこ
とができるようになってきているが、長尺ファイバーに
おいては光ファイバー母材製造中の変動によって長平方
向の伝送帯域が不均一になることがしばしばあり、また
長期間にわたって伝送帯域のすぐれた光ファイバー母材
を安定に製造することができず、低特性品が多発すると
いう不利がある。
このため、光ファイバー母材の屈折率分布、換言すれば
温度分布をその長平方向に均一とするために、ガラス微
粒子を堆積させるときの堆積位置をレーザーを用いて検
出し、その位置が一定となるように引上速度を制御し、
堆積面形状を一定に保つ方法(特開昭60−81035
号公報参照)、またこの堆積位置をテレビジョンカメラ
を用いて検出し、多孔質母材の底面形状を所望の値に保
つようにする方法(特開昭59−137331号公報参
照)、成長母材の重量を連続的に測定し、その成長速度
を一定に保つ方法(特開昭59−4.5936号公報参
照)などが提案されている。しかし堆積面形状や底面形
状を一定に保つ方法はガラス微粒子堆積時に何らかの原
因で堆積面の温度分布が変わり、堆積面の形状が変化す
ることがあるために、これらは制御が複雑であるし、底
面形状や温度分布を完全に一定にすることが困難である
ため、引上速度が変化してしまう。また重量測定により
成長速度を一定に保つ方法は温度変化による密度変化が
避けられないために、この場合も引上速度が変化してし
まう。そのためにいずれの場合も目的となる結果を得る
ことが難しいという欠点がある。
(発明の構成) 本発明はこのような不利を解決した光ファイバー母材の
製造方法に関するものであり、これは四塩化けい素とド
ーパントの気体状ガラス原料を酸水素火炎バーナーに導
入して火炎加水分解させ、生成するガラス微粒子を回転
している基材上に堆積させ、この基材を引き上げること
によってその軸方向に多孔質ガラス体を成長させ、この
多孔質ガラス母材を透明ガラス化して光ファイバー母材
を製造する方法において、軸方向に成長する多孔質母材
の堆積位置を検出してそれが一定となるように引上速度
を制御すると共に、酸水素火炎バーナーに供給するガラ
ス原料ガスの量を上記引上速度が指定した適切な値で一
定となるように制御することを特徴とするものである。
これを説明すると、本発明者らは伝送特性のすぐれたグ
レーデツトインデックス型の光ファイバーを連続的に安
定して製造する方法について種々検討した結果、伝送特
性のすぐれたグレーデツトインデックス型の光ファイバ
ーを得るためには構造、形状の均一な多孔質ガラス母材
を得ることが必要であり、このためには公知の気相軸付
は法(VAD法)における多孔質ガラス母材の成長時に
おけるガラス母材の引上げ速度とガラス母材を成長させ
る基材上に供給される気体ガ)ス原料の供給量を制御す
ればよいということを見出し、これには軸方向に成長す
る多孔質母材の堆積位置を検出してこのデータにもとづ
いて多孔質母材の引上げ速度を制御すると共に酸水素火
炎バーナーに供給するガラス原料ガスの量をこの引上速
度にもとづいて算出した適切な値とするようにすればよ
いということを確認して本発明を完成させた。
以下これをさらに詳細に説明する。
本発明の方法の実施は基本的には公知の気相軸付は法(
VAD法)によって行なえばよい。したがって、これは
第1図に示したように四塩化けい素供給用バブラー1と
ドーパント供給バブラー2にガラス原料キャリヤーガス
3をマスフローコントローラー4,5を通して送り込む
ことによって四塩化けい素とこれに添加すべき計算量の
ドーパントとをガス化させてこれらを混合し、これを燃
焼ガス供給管6から送られる計算量の酸素ガス、水素ガ
スと共に酸水素火炎バーナー7に送り、この火炎を排気
口8を有する反応容器9に収納した石莢、炭素または炭
化けい素などのような耐熱性の出発基材10にあて\こ
Sに多孔質ガラスを堆積させ、これを回転引上げ装置1
1を用いて垂直方向に引上ることによって多孔質母材1
2を形成させればよい。
本発明の方法ではこのようにして成長させられる多孔質
母材12の屈折率分布を均一としてこれから作られる光
ファイバーの伝送帯域特性を均一のものとするというも
のである。本発明は多孔質母材の堆積位置と同母材の引
上速度を規定する第1の制御系と該引上速度と原料ガス
量を規定する第2の制御系からなり、この2つの制御系
を組み合わせて原料ガスの量を堆積位置と引上速度が一
定となる様にコントロールするものである。
具体的に第1図について説明すると第1の制御系は多孔
質母材12の堆積位置の検出と回転引上装置1]を規定
する引上制御装置5で、第2の制御系は回転引上装置1
1とマスフローコントローラー3.4を規定するマスコ
ントローラ−制御装置16である。
まず第1の制御系においてテレビジョンカメラ14によ
って多孔質母材12の堆積位置の基線17からの変位が
検出されると引上制御装置15に伝達され、回転引上装
置11を規定して引上速度を変化させて堆積位置を戻す
作用をする。一方、第2の制御系により変化さ九た引上
げ速度がマスフローコントローラ制御装置16に伝達さ
れ、この引上げ速度があらかじめ設定された適切な値に
成るようにマスフローコントローラ5,6を調節してガ
ス量を規定し、酸水素火炎バーナー7から放出される原
料ガス量はこの引上げ速度に見合う量に制御されること
になる。また、ニジで原料ガスの四塩化けい素とドーパ
ントとの比率は一定になるようにすることが必要であり
、これによれば屈折率分布が均一で形状も均一とされた
多孔質母材を容易に得ることができるという有利性が与
えられる。
なお、この本発明の方法によって例えば外径80mm、
長さ800mmのグレーデツトインデックス型光ファイ
バー母材を製造する場合には、上記した方法によって多
孔質母材の引上げ速度を51゜5〜51.7mm/時の
範囲で、また四塩化けい素のガス量を0.37〜0.3
9Q/時、ドーパントの量を0.035〜0.037Q
/時の範囲で制御すればよいが、これによれば外径79
〜81mm、長さ800mmのグレーデッIくインデッ
クス型の光ファイバー母材をその伝送帯域が長さ方向で
約1゜500±100MIIz−1mであるものとして
安定に得ることができ、例えば2ケ月間の連続運転で伝
送帯域の低いものは一本もなく、これを50本も安定に
得ることができるという有利性かえられる。
つぎに本発明方法の実施例を示す。
実施例 第1図に示したような装置を使用し、内容積1゜3Qの
反応容器中に石英ガラス製の直径16mm、長さ200
mmの出発基材を回転引上げ装置に)萄吊しておき、こ
れに酸水素火炎バーナーから5iC14ガス0.38Q
/分、ドーパントとしてのGe C]、 4ガス0.0
36Q/分、酸素ガス10゜OQ1分、水素ガス6.8
Q/分からなる混合ガスを送入してこの酸水素火炎を出
発基材に当て−こトに多孔質ガラスを堆積させ、出発基
材を51゜5mm/時で引上げて多孔質ガラス母材を作
った。
この際、多孔質母材12の堆積位置の変位をテレビジョ
ンカメラで検知し、引上速度を変化させて変位を矯正す
る。ついで変化した引上速度を51.5mm/時に戻す
ように5iC14量を0.37−0.39U/分、Ge
C1,量を0.035〜0゜037Q/分の範囲内でマ
スフローコントローラー10を用いて制御するようにし
て2ケ月間連続運転したところ、外径80mm、長さ8
00mmのグレーデッドインデックス型の光ファイバー
母材50本が得られたが、これらはいずれもその伝送帯
域(1,37xm)が1,230−1,880Mtlz
4mで安定しており、伝送帯域の低いものはなく、これ
らは第1表に示したとおりの結果を示した。
しかし、比較のために第1図においてマスフローコント
ローラ制御装置】6を除いた装置を用いたほかは上記と
同様に処理して光ファイバー母材を作ったところ、この
場合には第1表に併記したとおりの結果が得られ、伝送
帯域が低く、バラツキの大きいものであった。
第   1   表
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の方法による光ファイバー母材の製造方
法に使用される製造装置の縦断面図を示したものである
。 1.2・・・原料ガス供給装置、 3・・・原料ガス搬送口、 4.5・・・マスフローコントローラー、6・・・燃焼
ガス、 7・・・バーナー、 8・・・排気口、 9・・・反応
容器、10・・・出発基材、 11・・・回転引上装置
、12・・・多孔質母材、 13・・・テレビジョンデイスプレィ、14・・・テレ
ビジョンカメラ。 15・・・引上制御装置、 16・・・マスフローコントローラー制御装置、17・
・・基線 第1図 手続補正書(白色 1、事件の表示 昭和63年特許願第 65154号 名称  (206)信越化学工業株式会社4、代理人 明細書における「発明の詳細な説明の欄」6、補正の内
容 1)明細書第7頁15行の「引上制御装置5」を「引上
制御装置15」と補正し、同頁16行〜17行の「マス
フローコントローラー3.4」を「マスフローコントロ
ーラー4.5」と補正スル。 2)  明細IF第1t7行の「マスフローコントロー
ラ5.6」を「マスフローコントローラー4.5」と補
正する。 3) 明細書第9頁1行のro、37〜0.39u/時
」をro、37〜0.39Q/分」と補正し、同頁2行
+71 ro、035〜0.037 Q /時」をrQ
。 035〜0.037氾/分」と補正する。 4) 明細書第10頁7行〜8行の「マスフローコント
ローラー10」を「マスフローコントローラー4.5」
と補正する。 以上

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、四塩化けい素とドーパントの気体状ガラス原料を酸
    水素火炎バーナーに導入して火炎加水分解させ、生成す
    るガラス微粒子を回転している基材上に堆積させ、この
    基材を引上げることによってその軸方向に多孔質ガラス
    体を成長させ、この多孔質ガラス母材を透明ガラス化し
    て光ファイバー母材を製造する方法において、軸方向に
    成長する多孔質母材の堆積位置を検出してそれが一定と
    なるように引上速度を制御すると共に、酸水素火炎バー
    ナーに供給するガラス原料ガスの量を上記引上速度が指
    定した適切な値で一定となるように制御することを特徴
    とする光ファイバー母材の製造方法。 2、該多孔質母材の堆積位置と引上速度を規定する第1
    の制御系と、該引上速度と原料ガス量を規定する第2の
    制御系とにより制御することを特徴とする請求項1に記
    載の光ファイバー母材の製造方法。
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