JPH0463018B2 - - Google Patents
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- JPH0463018B2 JPH0463018B2 JP29612787A JP29612787A JPH0463018B2 JP H0463018 B2 JPH0463018 B2 JP H0463018B2 JP 29612787 A JP29612787 A JP 29612787A JP 29612787 A JP29612787 A JP 29612787A JP H0463018 B2 JPH0463018 B2 JP H0463018B2
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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
- C03B2207/00—Glass deposition burners
- C03B2207/50—Multiple burner arrangements
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2207/00—Glass deposition burners
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- C03B2207/62—Distance
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
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- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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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】
［産業上の利用分野］
本発明は気相軸付法（VAD法）により全合成
の単一モード光フアイバ母材を製造する方法に関
するものである。
の単一モード光フアイバ母材を製造する方法に関
するものである。
［従来の技術］
VAD法による単一モード光フアイバ母材の製
造において、コアとクラツドを同時に形成し、且
つクラツド／コア径比を十分大きくすることが、
母材形成後の延伸等の各工程による不純物（例え
ばOH基量）の混入もなく低損失化が図れる。従
つて、多孔質ガラス母材の製造においては、コア
多孔質ガラスは細径化を図り、クラツドとなるス
ートは厚く付けることになる。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
クラツドスートの形成ではガラス原料（SiCl4）
を多量に供給し反応効率の良い二重火炎バーナを
用いる。このためコアバーナとクラツドバーナと
の間、あるいは上・下二段のクラツドバーナ間の
火炎が干渉し合う。
造において、コアとクラツドを同時に形成し、且
つクラツド／コア径比を十分大きくすることが、
母材形成後の延伸等の各工程による不純物（例え
ばOH基量）の混入もなく低損失化が図れる。従
つて、多孔質ガラス母材の製造においては、コア
多孔質ガラスは細径化を図り、クラツドとなるス
ートは厚く付けることになる。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
クラツドスートの形成ではガラス原料（SiCl4）
を多量に供給し反応効率の良い二重火炎バーナを
用いる。このためコアバーナとクラツドバーナと
の間、あるいは上・下二段のクラツドバーナ間の
火炎が干渉し合う。
［発明が解決しようとする問題点］
上述のバーナ火炎の干渉があると、コアの屈折
率分布に不整を生じたり、あるいは、スート形成
中にコアスートとクラツドスート間やクラツドス
ート相互間に割れを生じたりする。また、形成さ
れたスート母材を透明ガラス化して延伸した時
に、コア・クラツド界面、クラツド・クラツド界
面に気泡が残留したりすることがよくある。これ
らの問題を更に具体的に述べる。
率分布に不整を生じたり、あるいは、スート形成
中にコアスートとクラツドスート間やクラツドス
ート相互間に割れを生じたりする。また、形成さ
れたスート母材を透明ガラス化して延伸した時
に、コア・クラツド界面、クラツド・クラツド界
面に気泡が残留したりすることがよくある。これ
らの問題を更に具体的に述べる。
まず、スート形成中の割れが生じる要因である
が、これはスート母材の径方向かさ密度分布に問
題があることが分かつた。第６図に従来の単一モ
ード光フアイバ母材の製造装置を示す。下段のク
ラツド形成用のクラツドバーナ２の仰角θ1を30゜、
同じく上段のクラツドバーナ３の仰角θ2を30゜、
更にクラツドバーナ２，３間の距離Ｌを60mmと
し、バーナ２には原料ガスとしてSiCl4を10ｇ／
min、バーナ３にはSiCl4を25ｇ／minを投入し、
図示するように１段目のクラツドスート５の外径
D1が120mm、２段目のクラツドスート６の外径D2
が200mmの大型スート母材を得た。なお、１はコ
アバーナ、４はコアスート、７は排気管である。
このときの径方向のかさ密度分布を第７図に示
す。同図に示すように、コアスート４とクラツド
スート５間のＡ部、クラツドスート５とクラツド
スート６間のＢ部に極めてかさ密度の低い領域が
あることがわかる。従来の考え方では、かさ密度
の低下を防ぐには、クラツドバーナに供給する水
素流量を増加させることにより堆積面の温度を増
加させることで解消できるはずであるが、水素流
量を増加しても、かさ密度分布に大きく反映せ
ず、逆に堆積効率が低下してしまつた。
が、これはスート母材の径方向かさ密度分布に問
題があることが分かつた。第６図に従来の単一モ
ード光フアイバ母材の製造装置を示す。下段のク
ラツド形成用のクラツドバーナ２の仰角θ1を30゜、
同じく上段のクラツドバーナ３の仰角θ2を30゜、
更にクラツドバーナ２，３間の距離Ｌを60mmと
し、バーナ２には原料ガスとしてSiCl4を10ｇ／
min、バーナ３にはSiCl4を25ｇ／minを投入し、
図示するように１段目のクラツドスート５の外径
D1が120mm、２段目のクラツドスート６の外径D2
が200mmの大型スート母材を得た。なお、１はコ
アバーナ、４はコアスート、７は排気管である。
このときの径方向のかさ密度分布を第７図に示
す。同図に示すように、コアスート４とクラツド
スート５間のＡ部、クラツドスート５とクラツド
スート６間のＢ部に極めてかさ密度の低い領域が
あることがわかる。従来の考え方では、かさ密度
の低下を防ぐには、クラツドバーナに供給する水
素流量を増加させることにより堆積面の温度を増
加させることで解消できるはずであるが、水素流
量を増加しても、かさ密度分布に大きく反映せ
ず、逆に堆積効率が低下してしまつた。
また、上記条件で形成されたスート母材を透明
ガラス化し、さらに加熱延伸したところ、第７図
に示したＡ，Ｂ部に相当するところに気泡が生じ
た。さらに、その母材の屈折率分布は第８図に示
すようにコア・クラツド界面Ｃ部に不整を生じて
おり、比屈折率の評価及び構造設計の精密評価が
困難である。
ガラス化し、さらに加熱延伸したところ、第７図
に示したＡ，Ｂ部に相当するところに気泡が生じ
た。さらに、その母材の屈折率分布は第８図に示
すようにコア・クラツド界面Ｃ部に不整を生じて
おり、比屈折率の評価及び構造設計の精密評価が
困難である。
本発明の目的は、前記した従来技術の欠点を解
消し、太径の全合成多孔質母材の形成が容易で、
かつコアの屈折率分布に不整が生じない単一モー
ド光フアイバ母材の製造方法を提供することにあ
る。
消し、太径の全合成多孔質母材の形成が容易で、
かつコアの屈折率分布に不整が生じない単一モー
ド光フアイバ母材の製造方法を提供することにあ
る。
［問題点を解決するための手段］
本発明は、スート形成中の割れや残留気泡や屈
折率分布不整のない大型スート母材を作製するた
めに、上下２本のクラツドバーナの設定位置及び
クラツドスートの寸法比について適正化を行つて
いる。
折率分布不整のない大型スート母材を作製するた
めに、上下２本のクラツドバーナの設定位置及び
クラツドスートの寸法比について適正化を行つて
いる。
本発明の単一モード光フアイバ母材の製造方法
を、実施例に対応する第１図を用いて説明する
と、コアバーナ１の上方に上下二段に設置される
二重火炎構造のクラツドバーナ２，３の仰角θ1，
θ2と両クラツドバーナ２，３間の距離Ｌを、 θ1＞θ2 ただし35゜≦θ1≦45゜、30゜≦θ2≦35゜L≧90mm となるように設置すると共に、下段、上段のクラ
ツドバーナ２，３により形成される多孔質のスー
ト母材の外径D1，D2の比を、 D2／D1＜2.0 に設定する。
を、実施例に対応する第１図を用いて説明する
と、コアバーナ１の上方に上下二段に設置される
二重火炎構造のクラツドバーナ２，３の仰角θ1，
θ2と両クラツドバーナ２，３間の距離Ｌを、 θ1＞θ2 ただし35゜≦θ1≦45゜、30゜≦θ2≦35゜L≧90mm となるように設置すると共に、下段、上段のクラ
ツドバーナ２，３により形成される多孔質のスー
ト母材の外径D1，D2の比を、 D2／D1＜2.0 に設定する。
［作用］
我々は、第７図に示すかさ密度の変動を低減す
るために、バーナの設定位置に着目した。
るために、バーナの設定位置に着目した。
まず、第１に下段のクラツドバーナ２の仰角θ1
であるがθ1を30゜、35゜、45゜としたときの半径方向
のかさ密度分布を第２図、第３図、第４図に示
す。θ1＜35゜であると、クラツドバーナ２の外側
火炎がコアバーナ１と干渉し合い、屈折率分布に
不整が生じるが、θ1≧35゜であれば、コアスート
４とクラツドスート５間にかさ密度の極めて低い
領域がないことが分かる。ただしθ1が45゜でもか
さ密度分布はほぼ同じであるが、堆積効率が劣化
し始め、太径比が困難となる。従つてクラツドバ
ーナ２の仰角θ1は35゜≦θ1≦45゜が適正である。
であるがθ1を30゜、35゜、45゜としたときの半径方向
のかさ密度分布を第２図、第３図、第４図に示
す。θ1＜35゜であると、クラツドバーナ２の外側
火炎がコアバーナ１と干渉し合い、屈折率分布に
不整が生じるが、θ1≧35゜であれば、コアスート
４とクラツドスート５間にかさ密度の極めて低い
領域がないことが分かる。ただしθ1が45゜でもか
さ密度分布はほぼ同じであるが、堆積効率が劣化
し始め、太径比が困難となる。従つてクラツドバ
ーナ２の仰角θ1は35゜≦θ1≦45゜が適正である。
次にクラツドバーナ３の設定であるが、まずク
ラツドバーナ２との火炎の干渉をなくす必要があ
る。火炎の干渉があると、堆積面に不均一にスー
トが付着しスートが偏心したり割れが生じたりす
るからである。火炎の干渉なくすには、クラツド
バーナ２，３間の距離Ｌの適正化を図る必要があ
り、実験の結果から、Ｌ≧90mmであれば良いこと
が分かつた。またクラツドバーナ３の仰角θ2であ
るが、θ1を35゜と設定したとき、第７図に示した
Ｂ部の低かさ密度領域をなくすためにはθ2＜35゜、
同じくθ1を40゜と設定したときはθ2＜40゜と、両バ
ーナの仰角の関係はθ1＞θ2とするのが良い。すな
わち、クラツドバーナ２，３を「八」の字に設置
し、できるだけクラツドバーナ３の火炎をクラツ
ドスート５，６の界面に当てるようにした方が良
い。ただし、θ2＜30゜とすると、Ｌ＝90mmのとき
に両バーナ２，３の火炎の干渉が始まり好ましく
ない。
ラツドバーナ２との火炎の干渉をなくす必要があ
る。火炎の干渉があると、堆積面に不均一にスー
トが付着しスートが偏心したり割れが生じたりす
るからである。火炎の干渉なくすには、クラツド
バーナ２，３間の距離Ｌの適正化を図る必要があ
り、実験の結果から、Ｌ≧90mmであれば良いこと
が分かつた。またクラツドバーナ３の仰角θ2であ
るが、θ1を35゜と設定したとき、第７図に示した
Ｂ部の低かさ密度領域をなくすためにはθ2＜35゜、
同じくθ1を40゜と設定したときはθ2＜40゜と、両バ
ーナの仰角の関係はθ1＞θ2とするのが良い。すな
わち、クラツドバーナ２，３を「八」の字に設置
し、できるだけクラツドバーナ３の火炎をクラツ
ドスート５，６の界面に当てるようにした方が良
い。ただし、θ2＜30゜とすると、Ｌ＝90mmのとき
に両バーナ２，３の火炎の干渉が始まり好ましく
ない。
以上まとめると、クラツドバーナ２，３の設定
仰角θ1，θ2としたとき、θ1＞θ2で35゜≦θ1≦45゜
、
30゜≦θ2≦35゜の範囲に、またクラツドバーナ２，
３間の距離をＬとしたとき、Ｌ≧90mmとしたとき
に、スート形成中に割れを生じたり、屈折率分布
の不整、ガラスロツドに残留気泡が生じることは
ない。
仰角θ1，θ2としたとき、θ1＞θ2で35゜≦θ1≦45゜
、
30゜≦θ2≦35゜の範囲に、またクラツドバーナ２，
３間の距離をＬとしたとき、Ｌ≧90mmとしたとき
に、スート形成中に割れを生じたり、屈折率分布
の不整、ガラスロツドに残留気泡が生じることは
ない。
さらに、上記適正範囲内にクラツドバーナを設
置しても、クラツドスート５とクラツドスート６
の寸法比が適正でないとスート形成中に割れを生
じる。すなわちクラツドスート５を外径100mm以
下としクラツドスート６を外径200mmとなるよう
にしたときは、クラツドスート５，６間の界面に
割れを生じやすくなる。すなわち、クラツドスー
ト５の外径を細くした場合、クラツドスート６を
太径化するにはクラツドバーナ３の原料投入量を
多くする必要があり、クラツドスート５，６間の
界面の温度低下が著しくなる。
置しても、クラツドスート５とクラツドスート６
の寸法比が適正でないとスート形成中に割れを生
じる。すなわちクラツドスート５を外径100mm以
下としクラツドスート６を外径200mmとなるよう
にしたときは、クラツドスート５，６間の界面に
割れを生じやすくなる。すなわち、クラツドスー
ト５の外径を細くした場合、クラツドスート６を
太径化するにはクラツドバーナ３の原料投入量を
多くする必要があり、クラツドスート５，６間の
界面の温度低下が著しくなる。
従つてクラツドスート５，６の寸法比も重要
で、我々が得た結果では、クラツドスート５の外
径をD1、クラツドスート６の外径をD2としたと
き、D2／D1＜2.0であれば、割れが生じないこと
が分かつた。
で、我々が得た結果では、クラツドスート５の外
径をD1、クラツドスート６の外径をD2としたと
き、D2／D1＜2.0であれば、割れが生じないこと
が分かつた。
［実施例］
以下には、本発明の具体的な実施例として1.3μ
ｍ帯全合成単一モード光フアイバ母材の製造につ
いて第１図を用いて説明する。第１図において、
４はコアスート、７は未堆積ガラス微粒子を取り
除く排気管である。
ｍ帯全合成単一モード光フアイバ母材の製造につ
いて第１図を用いて説明する。第１図において、
４はコアスート、７は未堆積ガラス微粒子を取り
除く排気管である。
第１図に示すように、細径スート母材合成用の
コアバーナ１によつてコアスート４を合成し、同
時にクラツドバーナ２，３によりクラツドスート
５，６を合成する。本実施例でのガラス原料供給
量については、コアバーナ１にはSiCl4を400mg／
min、GeCl4を40mg／min供給した。下段のクラ
ツドバーナ２の仰角はθ1＝40゜とし、SiCl4を10
ｇ／min供給し、上段のクラツドバーナ３の仰角
はθ2＝32゜とし、SiCl4を25ｇ／min供給した。コ
アスート４の外径は14mm、第１のクラツドスート
５の外径D1は120mm、第２のクラツドスート６の
外径D2は200mmであつた。第５図に、上記条件に
より作成したときの半径方向のかさ密度分布を示
す。
コアバーナ１によつてコアスート４を合成し、同
時にクラツドバーナ２，３によりクラツドスート
５，６を合成する。本実施例でのガラス原料供給
量については、コアバーナ１にはSiCl4を400mg／
min、GeCl4を40mg／min供給した。下段のクラ
ツドバーナ２の仰角はθ1＝40゜とし、SiCl4を10
ｇ／min供給し、上段のクラツドバーナ３の仰角
はθ2＝32゜とし、SiCl4を25ｇ／min供給した。コ
アスート４の外径は14mm、第１のクラツドスート
５の外径D1は120mm、第２のクラツドスート６の
外径D2は200mmであつた。第５図に、上記条件に
より作成したときの半径方向のかさ密度分布を示
す。
以上のようにして合成した多孔質スート母材を
電気炉においてHeガス及びCl2ガスの雰囲気で加
熱温度1500℃で脱水・透明ガラス化を行つた。得
られた透明ガラス母材のコア部の直径は７mm、外
径は95mmであつた。この透明ガラス母材を外径50
mmに延伸しプリフオームとし、更にこのプリフオ
ームを外径125μｍに線引しフアイバ化した。こ
の光フアイバの比屈折率差は0.3％、カツトオフ
波長1.2μｍであり、光フアイバの伝送特性として
は、波長1.3μｍで0.35dB／Kmであり、非常に良好
な特性を得た。
電気炉においてHeガス及びCl2ガスの雰囲気で加
熱温度1500℃で脱水・透明ガラス化を行つた。得
られた透明ガラス母材のコア部の直径は７mm、外
径は95mmであつた。この透明ガラス母材を外径50
mmに延伸しプリフオームとし、更にこのプリフオ
ームを外径125μｍに線引しフアイバ化した。こ
の光フアイバの比屈折率差は0.3％、カツトオフ
波長1.2μｍであり、光フアイバの伝送特性として
は、波長1.3μｍで0.35dB／Kmであり、非常に良好
な特性を得た。
［発明の効果］
本発明によると、２本のクラツドバーナの設定
位置（仰角、バーナ間距離）の適正化及び第１段
と第２段のクラツドスートの寸法比の最適化によ
り、スート形成時の割れ、屈折率分布の不整、母
材延伸時の残留気泡を解消でき、長尺かつ太径の
単一光フアイバスート母材を歩留り良く形成可能
である。
位置（仰角、バーナ間距離）の適正化及び第１段
と第２段のクラツドスートの寸法比の最適化によ
り、スート形成時の割れ、屈折率分布の不整、母
材延伸時の残留気泡を解消でき、長尺かつ太径の
単一光フアイバスート母材を歩留り良く形成可能
である。
第１図は本発明の光フアイバ母材の製造方法の
一実施例を示す概略図、第２図、第３図、第４図
は下段のクラツドバーナの仰角θ1をそれぞれ30゜、
35゜、45゜にしたときのスート母材の半径方向のか
さ密度分布を示す図、第５図は本発明により得ら
れたスート母材の半径方向のかさ密度分布を示す
図、第６図は従来の光フイアバ母材の製造方法を
示す概略図、第７図は従来方法により製造された
スート母材の半径方向のかさ密度分布を示す図、
第８図は同スート母材より得られたプリフオーム
の屈折率分布を示す図である。 図中、１はコアバーナ、２は下段のクラツドバ
ーナ、３は上段のクラツドバーナ、４はコアスー
ト、５，６はクラツドスート、７は排気管、θ1，
θ2はクラツドバーナの仰角、Ｌはクラツドバーナ
間の距離、D1，D2はクラツドスートの外径であ
る。
一実施例を示す概略図、第２図、第３図、第４図
は下段のクラツドバーナの仰角θ1をそれぞれ30゜、
35゜、45゜にしたときのスート母材の半径方向のか
さ密度分布を示す図、第５図は本発明により得ら
れたスート母材の半径方向のかさ密度分布を示す
図、第６図は従来の光フイアバ母材の製造方法を
示す概略図、第７図は従来方法により製造された
スート母材の半径方向のかさ密度分布を示す図、
第８図は同スート母材より得られたプリフオーム
の屈折率分布を示す図である。 図中、１はコアバーナ、２は下段のクラツドバ
ーナ、３は上段のクラツドバーナ、４はコアスー
ト、５，６はクラツドスート、７は排気管、θ1，
θ2はクラツドバーナの仰角、Ｌはクラツドバーナ
間の距離、D1，D2はクラツドスートの外径であ
る。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ コアバーナの上方に上下二段に二重火炎構造
のクラツドバーナを設置し気相軸付法により全合
成の単一モード光フアイバ母材を製造する方法に
おいて、上記の下段、上段のクラツドバーナの仰
角θ1，θ2、両クラツドバーナ間の距離Ｌが、 θ1＞θ2 ただし35゜≦θ1≦45゜、30゜≦θ2≦35゜L≧90mm となるように上・下段のクラツドバーナを設置す
ると共に、下段、上段のクラツドバーナにより形
成される多孔質のスート母材の外径D1，D2の比
を、 D2／D1＜2.0 に設定することを特徴とする単一モード光フアイ
バ母材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29612787A JPH01138147A (ja) | 1987-11-26 | 1987-11-26 | 単一モード光ファイバ母材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29612787A JPH01138147A (ja) | 1987-11-26 | 1987-11-26 | 単一モード光ファイバ母材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01138147A JPH01138147A (ja) | 1989-05-31 |
| JPH0463018B2 true JPH0463018B2 (ja) | 1992-10-08 |
Family
ID=17829489
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29612787A Granted JPH01138147A (ja) | 1987-11-26 | 1987-11-26 | 単一モード光ファイバ母材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01138147A (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US5211732A (en) * | 1990-09-20 | 1993-05-18 | Corning Incorporated | Method for forming a porous glass preform |
| JP4742429B2 (ja) * | 2001-02-19 | 2011-08-10 | 住友電気工業株式会社 | ガラス微粒子堆積体の製造方法 |
| AU2002254626A1 (en) * | 2001-04-17 | 2002-10-28 | Bular, Llc | Apparatus having a plurality of deposition burners and method of forming silica glass preforms |
| JP4530687B2 (ja) * | 2004-03-04 | 2010-08-25 | 信越化学工業株式会社 | 光ファイバ用多孔質ガラス母材の製造方法 |
| KR100713409B1 (ko) * | 2005-12-19 | 2007-05-04 | 삼성전자주식회사 | 수트 모재의 제조 장치 |
| WO2014119415A1 (ja) * | 2013-01-29 | 2014-08-07 | 古河電気工業株式会社 | ガラス母材の製造方法および光ファイバ |
| JP6581637B2 (ja) * | 2017-10-13 | 2019-09-25 | 信越化学工業株式会社 | 多孔質ガラス母材の製造装置および製造方法 |
-
1987
- 1987-11-26 JP JP29612787A patent/JPH01138147A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01138147A (ja) | 1989-05-31 |
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