JPH0324418B2 - - Google Patents
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- JPH0324418B2 JPH0324418B2 JP15790883A JP15790883A JPH0324418B2 JP H0324418 B2 JPH0324418 B2 JP H0324418B2 JP 15790883 A JP15790883 A JP 15790883A JP 15790883 A JP15790883 A JP 15790883A JP H0324418 B2 JPH0324418 B2 JP H0324418B2
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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]
- 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
- C03B2201/00—Type of glass produced
- C03B2201/06—Doped silica-based glasses
- C03B2201/08—Doped silica-based glasses doped with boron or fluorine or other refractive index decreasing dopant
- C03B2201/12—Doped silica-based glasses doped with boron or fluorine or other refractive index decreasing dopant doped with fluorine
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2207/00—Glass deposition burners
- C03B2207/04—Multi-nested ports
- C03B2207/06—Concentric circular ports
-
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- C03B2207/00—Glass deposition burners
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- C03B2207/26—Multiple ports for glass precursor
- C03B2207/28—Multiple ports for glass precursor for different glass precursors, reactants or modifiers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C03B2207/30—For glass precursor of non-standard type, e.g. solid SiH3F
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- C03B2207/00—Glass deposition burners
- C03B2207/50—Multiple burner arrangements
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
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- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は光フアイバ用ガラス母材の製法に関
し、特に弗素を含有した石英ガラスの層をもつ光
フアイバ用ガラス母材の製法に関する。
し、特に弗素を含有した石英ガラスの層をもつ光
フアイバ用ガラス母材の製法に関する。
（従来技術）
VAD法による石英ガラス微粒子作製工程の概
略は第１図に示すようなものであつて、第１図に
おいて１はコア部ガラス微粒子合成用バーナー、
２はクラツド部ガラス微粒子合成用バーナー、３
はガラス微粒子堆積体を示す。
略は第１図に示すようなものであつて、第１図に
おいて１はコア部ガラス微粒子合成用バーナー、
２はクラツド部ガラス微粒子合成用バーナー、３
はガラス微粒子堆積体を示す。
コア用バーナー１にはガラス用原料（例えば
SiCl4）とドーパント原料（例えばGeCl4，POCl4
など）、燃焼ガスとしてH2助燃ガスとしてO2等が
導入され、酸水素炎中で各原料ガスは火炎加水分
解反応によりそれぞれ酸化物に変換する。
SiCl4）とドーパント原料（例えばGeCl4，POCl4
など）、燃焼ガスとしてH2助燃ガスとしてO2等が
導入され、酸水素炎中で各原料ガスは火炎加水分
解反応によりそれぞれ酸化物に変換する。
クラツド用バーナー２にはコア合成と同様に原
料ガスや燃焼用ガスを流すが、この場合はガラス
用原料ガスSiCl4等と、屈折率低下用ドーパント
原料であるBBr3や弗素化合物ガスが導入される。
料ガスや燃焼用ガスを流すが、この場合はガラス
用原料ガスSiCl4等と、屈折率低下用ドーパント
原料であるBBr3や弗素化合物ガスが導入される。
合成されたガラス微粒子は出発物質上に堆積し
てガラス微粒子堆積体３となり、回転軸により引
上げて軸方向に成長させた後、電気炉中で加熱焼
結により透明ガラス化して石英ガラス光フアイバ
母材とする。
てガラス微粒子堆積体３となり、回転軸により引
上げて軸方向に成長させた後、電気炉中で加熱焼
結により透明ガラス化して石英ガラス光フアイバ
母材とする。
ここでVAD法による石英ガラス微粒子合成工
程において、該合成用バーナーに多重管バーナー
を用いる方法がすでに知られている。従来、特開
昭54−2755号公報或いは特開昭57−19059号公報
に提案されているように、ガラス用原料硅素化合
物（例えばSiCl4等）およびドーパント用原料
（例えばGeCl4，POCl4等）は予め混合して、多重
管バーナーの同じ層から導入する方法がとられて
いた。
程において、該合成用バーナーに多重管バーナー
を用いる方法がすでに知られている。従来、特開
昭54−2755号公報或いは特開昭57−19059号公報
に提案されているように、ガラス用原料硅素化合
物（例えばSiCl4等）およびドーパント用原料
（例えばGeCl4，POCl4等）は予め混合して、多重
管バーナーの同じ層から導入する方法がとられて
いた。
第２図は通常よく使われる多重管バーナーの構
造を示すものであつて、１は中心層であり、第２
〜４層まで同心多重管として配置されている。
造を示すものであつて、１は中心層であり、第２
〜４層まで同心多重管として配置されている。
従来法では、中心層１にガラス原料及びドーパ
ント用原料を流し、第２層に燃焼ガスとしてH2、
第３層には不活性ガスのArやHe、第４層には助
燃性ガスのO2を流す配置が、特に好んで使われ
ていた。この配置理由としては、火炎が安定に形
成でき、かつバーナーの劣化を最も抑えられるこ
とが挙げられる。
ント用原料を流し、第２層に燃焼ガスとしてH2、
第３層には不活性ガスのArやHe、第４層には助
燃性ガスのO2を流す配置が、特に好んで使われ
ていた。この配置理由としては、火炎が安定に形
成でき、かつバーナーの劣化を最も抑えられるこ
とが挙げられる。
ところで、本発明者らはVAD法により多重管
バーナーを用いて、屈折率低下用ドーパントとし
てのみ弗素を含有するガラス光フアイバ用母材を
製造する事を目的とし、前記した従来法に従い、
SiCl4と弗素化合物ガス（例えばSF6，CCl2F2等）
を予め混合して、多重管バーナーの中心層より導
入したところ、ガラス生成速度の低下及び収率の
低下という、予想外の困難に遭遇した。
バーナーを用いて、屈折率低下用ドーパントとし
てのみ弗素を含有するガラス光フアイバ用母材を
製造する事を目的とし、前記した従来法に従い、
SiCl4と弗素化合物ガス（例えばSF6，CCl2F2等）
を予め混合して、多重管バーナーの中心層より導
入したところ、ガラス生成速度の低下及び収率の
低下という、予想外の困難に遭遇した。
すなわち、通常の多重管バーナーの中心層に
SiCl4と弗素化合物とを混合して流す方法では
SiCl4からSiO2に変換され、かつガラス微粒子状
となつて堆積する収率は70〜80％であるのに対
し、その半分以下の収率しか得られない事を本発
明者等は以下の実験により確認した。
SiCl4と弗素化合物とを混合して流す方法では
SiCl4からSiO2に変換され、かつガラス微粒子状
となつて堆積する収率は70〜80％であるのに対
し、その半分以下の収率しか得られない事を本発
明者等は以下の実験により確認した。
第１図の方法において、クラツド用バーナーに
は第２図に示す４重管バーナーを用い、４重管バ
ーナーの中心層にガラス原料とSF6（六弗化イオ
ウ）を予め混合して流した。この場合のSF6の流
量に対する。SiO2の堆積速度および弗素含有に
よるクラツド部ガラスの屈折率の関係をグラフに
して第３図に示す。
は第２図に示す４重管バーナーを用い、４重管バ
ーナーの中心層にガラス原料とSF6（六弗化イオ
ウ）を予め混合して流した。この場合のSF6の流
量に対する。SiO2の堆積速度および弗素含有に
よるクラツド部ガラスの屈折率の関係をグラフに
して第３図に示す。
第３図より、原料ガス中の弗素化合物ガスの含
有量が増加するのに比例して、弗素含有石英ガラ
スの屈折率差は増加する（実線）が、ガラスの堆
積速度も又、低下してしまう（点線）ことがわか
る。
有量が増加するのに比例して、弗素含有石英ガラ
スの屈折率差は増加する（実線）が、ガラスの堆
積速度も又、低下してしまう（点線）ことがわか
る。
この現象の原因としては、第１に弗素を火炎中
に導入したときに、火炎中でのSiO2の核生成が
化学平衡的に抑えられること、第２にはガラス原
料のSiCl4と弗素化合物ガスを予め混合して炎中
に導入する際、弗素化合物ガス流量が多すぎると
流速が大となり、SiO2の生成反応時間が短かく
なつて、化学反応論的にSiO2の核生成反応が抑
えられる、という２つの要因が考えられる。
に導入したときに、火炎中でのSiO2の核生成が
化学平衡的に抑えられること、第２にはガラス原
料のSiCl4と弗素化合物ガスを予め混合して炎中
に導入する際、弗素化合物ガス流量が多すぎると
流速が大となり、SiO2の生成反応時間が短かく
なつて、化学反応論的にSiO2の核生成反応が抑
えられる、という２つの要因が考えられる。
すなわち、多重管バーナーを用いた従来一般的
な方法では、屈折率差を大きくするために弗素流
量を増すとガラス微粒子堆積速度及び収率が低下
するため、弗素添加できる量に限界があることが
判明した。
な方法では、屈折率差を大きくするために弗素流
量を増すとガラス微粒子堆積速度及び収率が低下
するため、弗素添加できる量に限界があることが
判明した。
（発明の目的）
本発明の目的は上記した困難を解決し、VAD
法により多重管バーナーを使用して、弗素を添加
したガラス光フアイバ母材を製造する際に、弗素
化合物ガス流量を増加させてもガラス微粒子体の
堆積速度を殆んど低下させない方法を提供するこ
とである。
法により多重管バーナーを使用して、弗素を添加
したガラス光フアイバ母材を製造する際に、弗素
化合物ガス流量を増加させてもガラス微粒子体の
堆積速度を殆んど低下させない方法を提供するこ
とである。
（発明の構成）
本発明者らは、上記の問題に関し、従来法のよ
うに弗素化合物を予めガラス原料ガスと混合する
ことはせずに、多重管バーナーの別の層から流す
ことにより、弗素化合物ガス流量を増しても、ガ
ラス微粒子堆積速度はあまり低下しない事実を見
出し、本発明の方法に到達した。
うに弗素化合物を予めガラス原料ガスと混合する
ことはせずに、多重管バーナーの別の層から流す
ことにより、弗素化合物ガス流量を増しても、ガ
ラス微粒子堆積速度はあまり低下しない事実を見
出し、本発明の方法に到達した。
すなわち本発明の要旨は、
多重管バーナを用いて、酸水素火炎中にガラス
用原料と弗素化合物ガスを導入し、弗素を添加し
たガラス微粒子を合成し、該ガラス微粒子を軸方
向に堆積した後、該ガラス微粒子を加熱透明化す
る光フアイバ用ガラス母材の製法において弗素化
合物ガスを該多重管バーナーのガラス用原料を流
す層とは別の層から流すことを特徴とする上記方
法ところにある。
用原料と弗素化合物ガスを導入し、弗素を添加し
たガラス微粒子を合成し、該ガラス微粒子を軸方
向に堆積した後、該ガラス微粒子を加熱透明化す
る光フアイバ用ガラス母材の製法において弗素化
合物ガスを該多重管バーナーのガラス用原料を流
す層とは別の層から流すことを特徴とする上記方
法ところにある。
以下実施例により本発明の方法を説明する。
実施例 １
第１図に示した方法において、クラツド合成用
バーナー２には、第２図に示すのと同様の４重管
バーナーを用いてガラス微粒子堆積体を合成し
た。コア用バーナー１にはSiCl4、ドーパント原
料、H2、およびO2を流し、クラツド用バーナー
２には、中心層にSiCl4（流量200c.c.／min42℃）、
第２層にH2、第３層にSF6（流量1500c.c.／min）
と不活性ガスのAr、第４属にはO2を流し、ここ
でH2，O2，Arの流量はそれぞれ６／min、５
／min、２／minとして、ガラス微粒子合成
を行つたところ、第３図◎に示されるように、堆
積速度0.5ｇ／minの値が得られ、堆積速度、収
率ともに著しい改善が見られた。
バーナー２には、第２図に示すのと同様の４重管
バーナーを用いてガラス微粒子堆積体を合成し
た。コア用バーナー１にはSiCl4、ドーパント原
料、H2、およびO2を流し、クラツド用バーナー
２には、中心層にSiCl4（流量200c.c.／min42℃）、
第２層にH2、第３層にSF6（流量1500c.c.／min）
と不活性ガスのAr、第４属にはO2を流し、ここ
でH2，O2，Arの流量はそれぞれ６／min、５
／min、２／minとして、ガラス微粒子合成
を行つたところ、第３図◎に示されるように、堆
積速度0.5ｇ／minの値が得られ、堆積速度、収
率ともに著しい改善が見られた。
比較例 １
実施例１と同様の装置において、クラツド合成
用バーナーの４重管の中心層にSiCl4（流量200
c.c.／min、42℃）とSF6（流量1500c.c.／min）とを
混合して流し、第２層にH2、第３層にAr、第４
層にO2をそれぞれ実施例１と同じ流量で流し、
ガラス微粒子合成を行つた。この場合の堆積速度
は0.2ｇ／minと、本発明の方法に比べ非常に低
い値となり（第３図にで示す）、原料のSiCl4か
らSiO2への変換効率は約25％と推定された。
用バーナーの４重管の中心層にSiCl4（流量200
c.c.／min、42℃）とSF6（流量1500c.c.／min）とを
混合して流し、第２層にH2、第３層にAr、第４
層にO2をそれぞれ実施例１と同じ流量で流し、
ガラス微粒子合成を行つた。この場合の堆積速度
は0.2ｇ／minと、本発明の方法に比べ非常に低
い値となり（第３図にで示す）、原料のSiCl4か
らSiO2への変換効率は約25％と推定された。
実施例 ２
次に各ガスの流量は実施例１及び比較例１と同
じままで、中心層にSiCl4、第２層にSF6とH2、
第３層にAr、第４層にO2を流した。この場合の、
ガラス微粒子堆積速度を第３図に●で示す。やは
り比較例１の場合よりも改善の効果が見られた。
じままで、中心層にSiCl4、第２層にSF6とH2、
第３層にAr、第４層にO2を流した。この場合の、
ガラス微粒子堆積速度を第３図に●で示す。やは
り比較例１の場合よりも改善の効果が見られた。
上記実施例１，２および比較例１において得ら
れた弗素含有石英ガラスの屈折率低下（−△ｎ）
はほぼ同一であつた。
れた弗素含有石英ガラスの屈折率低下（−△ｎ）
はほぼ同一であつた。
このように弗素化合物ガスを導入する配置によ
り、ガラス微粒子堆積速度が向上する現象の機構
としては、前述した如く、中心層の流速（すなわ
ちガラス用原料としてのSiCl4の流速）が大にな
ると、炎中での反応に必要なだけ充分な時間が得
られなかつたのが、弗素を混合せず別の層から流
すことにより改善されるためと考えられる。
り、ガラス微粒子堆積速度が向上する現象の機構
としては、前述した如く、中心層の流速（すなわ
ちガラス用原料としてのSiCl4の流速）が大にな
ると、炎中での反応に必要なだけ充分な時間が得
られなかつたのが、弗素を混合せず別の層から流
すことにより改善されるためと考えられる。
本発明の方法は断わるまでもなく実施例等に示
されたバーナー構造に限定されるものではなく、
断面が円型以外と矩型、楕円型等々種々の多重管
バーナーを用いる方法も含まれる。
されたバーナー構造に限定されるものではなく、
断面が円型以外と矩型、楕円型等々種々の多重管
バーナーを用いる方法も含まれる。
さらに多重管の層数についても４重管に限定さ
れるものではなく、ガス噴出口が複数に分離して
いるものについて、本発明の思想を適用できるこ
とは当然である。
れるものではなく、ガス噴出口が複数に分離して
いるものについて、本発明の思想を適用できるこ
とは当然である。
（発明の効果）
実施例１，２及び比較例１から明らかなよう
に、本発明の方法によれば、VAD法により多重
管バーナーを使用して弗素を添加したガラス光フ
アイバ母材製造において、弗素ガス流量を増加し
てもガラス微粒子体の堆積速度を殆んど低下させ
ることなく、効率よく光フアイバ母材を製造でき
る。
に、本発明の方法によれば、VAD法により多重
管バーナーを使用して弗素を添加したガラス光フ
アイバ母材製造において、弗素ガス流量を増加し
てもガラス微粒子体の堆積速度を殆んど低下させ
ることなく、効率よく光フアイバ母材を製造でき
る。
第１図はVAD法によるガラス微粒子作製工程
の概略の説明図、第２図は多重管バーナーの１
例、第３図はSiCl4流量は一定のときSF6流量と、
SiO2の堆積速度及び比屈折率差（−△ｎ）の関
係を示すグラフである。
の概略の説明図、第２図は多重管バーナーの１
例、第３図はSiCl4流量は一定のときSF6流量と、
SiO2の堆積速度及び比屈折率差（−△ｎ）の関
係を示すグラフである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 多重管バーナを用いて、酸水素火炎中にガラ
ス用原料と弗素化合物ガスを導入し、弗素を添加
したガラス微粒子を合成し、該ガラス微粒子を軸
方向に堆積した後、該ガラス微粒子を加熱透明化
する光フアイバ用ガラス母材の製法において弗素
化合物ガスを該多重管バーナーのガラス用原料を
流す層とは別の層から流すことを特徴とする上記
方法。 ２ 上記方法において、多重管バーナーの水素を
導入する層と酸素を導入する層の間にある別の層
に弗素を導入することを特徴とする特許請求の範
囲第１項に記載する光フアイバ用母材の製法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15790883A JPS6051627A (ja) | 1983-08-31 | 1983-08-31 | 光フアイバ用ガラス母材の製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15790883A JPS6051627A (ja) | 1983-08-31 | 1983-08-31 | 光フアイバ用ガラス母材の製法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6051627A JPS6051627A (ja) | 1985-03-23 |
| JPH0324418B2 true JPH0324418B2 (ja) | 1991-04-03 |
Family
ID=15660069
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15790883A Granted JPS6051627A (ja) | 1983-08-31 | 1983-08-31 | 光フアイバ用ガラス母材の製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6051627A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW371650B (en) * | 1995-12-04 | 1999-10-11 | Sumitomo Electric Industries | Method for producing an optical fiber quartz glass preform |
-
1983
- 1983-08-31 JP JP15790883A patent/JPS6051627A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6051627A (ja) | 1985-03-23 |
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