JPH05116970A - 光フアイバ母材の製造方法 - Google Patents

光フアイバ母材の製造方法

Info

Publication number
JPH05116970A
JPH05116970A JP3284561A JP28456191A JPH05116970A JP H05116970 A JPH05116970 A JP H05116970A JP 3284561 A JP3284561 A JP 3284561A JP 28456191 A JP28456191 A JP 28456191A JP H05116970 A JPH05116970 A JP H05116970A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
burner
optical fiber
target
electrode
fine particles
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP3284561A
Other languages
English (en)
Inventor
Sadanori Ishida
禎則 石田
Toshihiro Mikami
俊宏 三上
Yukio Komura
幸夫 香村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Furukawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Furukawa Electric Co Ltd filed Critical Furukawa Electric Co Ltd
Priority to JP3284561A priority Critical patent/JPH05116970A/ja
Priority to CA002080860A priority patent/CA2080860C/en
Priority to DE69226748T priority patent/DE69226748T2/de
Priority to EP92309652A priority patent/EP0539198B1/en
Priority to KR1019920019778A priority patent/KR950006187B1/ko
Publication of JPH05116970A publication Critical patent/JPH05116970A/ja
Priority to US08/906,805 priority patent/US6003342A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/012Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
    • C03B37/014Manufacture 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]
    • C03B37/01413Reactant delivery systems
    • C03B37/0142Reactant deposition burners
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2201/00Type of glass produced
    • C03B2201/06Doped silica-based glasses
    • C03B2201/30Doped silica-based glasses doped with metals, e.g. Ga, Sn, Sb, Pb or Bi
    • C03B2201/31Doped silica-based glasses doped with metals, e.g. Ga, Sn, Sb, Pb or Bi doped with germanium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2203/00Fibre product details, e.g. structure, shape
    • C03B2203/10Internal structure or shape details
    • C03B2203/22Radial profile of refractive index, composition or softening point
    • C03B2203/24Single mode [SM or monomode]
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2207/00Glass deposition burners
    • C03B2207/46Comprising performance enhancing means, e.g. electrostatic charge or built-in heater
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2207/00Glass deposition burners
    • C03B2207/50Multiple burner arrangements
    • C03B2207/54Multiple burner arrangements combined with means for heating the deposit, e.g. non-deposition burner

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Glass Melting And Manufacturing (AREA)
  • Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】安定した屈折率分布を得ることができる光ファ
イバ母材の製造方法を提供する。 【構成】バーナ3とターゲットである光ファイバ母材4
との間を微粒子を介して流れる電流を電流計7で測定
し、この測定電流が略一定になるように原料ガスの流量
を、マスフローコントローラ10でキャリアガスを制御
することにより制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、VAD法又は外付け法
によって多孔質の光ファイバ母材を製造する光ファイバ
母材の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、光ファイバ母材を製造するには、
VAD法によってコアと一部のクラッドを多孔質の光フ
ァイバ母材として製造し、該光ファイバ母材のガラス化
して得られた種棒をターゲットとしてその外周に外付け
法によって残りのクラッドを合成している。いずれのプ
ロセスにおいても、一般的に、酸水素バーナを用いて、
原料ガス例えばSiCl4 ,GeCl4 の蒸気を酸水素
火炎中で加水分解して、SiO2 ,GeO2 の微粒子を
形成し、該微粒子を回転するターゲットに付着させてい
る。
【0003】ターゲットに付着する微粒子の量や分布
は、バーナの火炎の形状や母材表面の温度等さまざまな
要因で変化する。
【0004】これまでに、上記のさまざまな要因を検討
することにより、安定した光ファイバ母材の製造が実現
しているが、VAD法での屈折率分布の制御において
は、原料ガスの変動等による品質のばらつきが僅かなが
ら発生している。
【0005】このような従来の方法での原料ガスコント
ロールは、マスフローコントローラによって流量がコン
トロールされたキャリアガスを、温度コントロールされ
たタンク内の原料液中に吹き込み、バーナへと運ぶバブ
リング法が一般的である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
方法では、バーナから非常に離れた場所での、キャリア
ガス流量とタンク温度のコントロールで安定性が決まっ
てしまい、バーナで発生するSiO2 微粒子の量が保証
されていず、安定した屈折率分布が得られない問題点が
ある。
【0007】本発明の目的は、安定した屈折率分布を得
ることができる光ファイバ母材の製造方法を提供するこ
とにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する本
発明の手段を説明すると、次の通りである。
【0009】請求項1に記載の本発明は、バーナから吹
き出す原料ガスを酸水素火炎中で加水分解して微粒子を
合成し、該微粒子をターゲットに付着して多孔質の光フ
ァイバ母材を製造する光ファイバ母材の製造方法におい
て、前記バーナと前記ターゲットとの間を前記微粒子を
介して流れる電流を測定し、該電流が略一定になるよう
に前記原料ガスの流量をコントロールすることを特徴と
する。
【0010】請求項2に記載の本発明は、請求項1にお
いて、電流の測定は、前記バーナに電極を設け、該電極
と前記ターゲット若しくは該ターゲットに隣接した電極
との間に直流電圧を印加し、前記電極の少なくとも一方
に電流計を接続して行うことを特徴とする。
【0011】
【作用】このように、バーナとターゲットとの間を微粒
子を介して流れる電流を測定し、該電流が略一定になる
ように原料ガスの流量をコントロールすると、ターゲッ
トに対して供給される微粒子の量が安定し、安定した屈
折率分布を得ることができる光ファイバ母材の製造を容
易に行うことができる。
【0012】また、電流の測定を、バーナに電極を設
け、該電極とターゲット若しくは該ターゲットに隣接し
た電極との間に直流電圧を印加し、前記電極に電流計を
接続して行うと、バーナ側の電極とターゲット若しくは
該ターゲットに隣接した電極との間に流れる電流の測定
を容易に行うことができる。
【0013】
【実施例】
第1実施例 VAD法での実施例を説明する。VAD法では、図1に
示すように、反応容器(図示せず)内に挿入された種棒
1を回転しながら引き上げて、コア用バーナ2とクラッ
ド用バーナ3の各先端の炎中で形成したSiO2 とGe
2 からなるコア用のガラス微粒子とSiO2 のみから
なるクラッド用のガラス微粒子を種棒1に付着させ、コ
ア部4aとクラッド部4bとからなる多孔質の光ファイ
バ母材4を形成する。
【0014】コア用バーナ2とクラッド用バーナ3とし
ては、それぞれ4重管バーナを用い、原料ガスを流す中
心層(内径4mm)内に外径1.6 mmのタングステン電極5
を挿入し、0〜±25KVの高電圧を高圧直流電源6から印
加できるようにしている。また電極5を流れる微小電流
(max 100 μA)を測定する電流計7を電極5に直列接
続している。図では、クラッド用バーナ3にのみ電極5
を挿入しているが、コア用バーナ2に対しても図示しな
いが同様に電極,高圧直流電源,電流計が設けられてい
る。
【0015】本実施例では、クラッド用バーナ3に着目
して電流値を測定した。該クラッド用バーナ3には、水
素10SLM、酸素9SLM、アルゴン1SLM、SiC
4 1g/min (キャリアガス:アルゴン800 SCCM)
のガスを流した。SiCl4 ガス(蒸気)は、SiCl
4 液を収容したタンク8を恒温槽9に収容し、SiCl
4 液中にマスフローコントローラ10を経てキャリアガ
スArを供給し、該キャリアガスArのバブリングによ
り形成した。
【0016】電極5に印加する電圧を+10KVに固定し、
SiCl4の流量を変化させたときの電流値の変化は、
図2に示すようになり、流量が多いほど電流も多く流れ
ることを見出だした。SiCl4 1g/min に対して、電
流は約50μA流れた。
【0017】図3は、電流計7が測定した電流値の時間
変化を示したものである。キャリアガスArの流量を80
0 SCCMにしたときには、±1μAの電流変動が0.25
秒の周期で発生している。キャリアガスArの流量を、
800 SCCMからその1/2 の400 SCCMに変化させた
ところ、周期の変動は2倍の0.5 秒となった。これはバ
ブリングによる気泡の発生に起因していると考えられ、
光ファイバ母材4に対する微粒子付着量の変動に繋がっ
ていることが推測される。
【0018】この僅かな変動を実際の光ファイバ母材4
の合成中に測定することは難しいため、図4に示すよう
な実験を行った。モータ12によって円板13を回転さ
せ、該円板13にバーナ3の火炎中で合成したSiO2
微粒子を付着させた。このとき、先の変動に同期した回
転数を円板13に与えた。120 rpm ,キャリアガス400
SCCMで一定時間SiO2 微粒子を円板13を付着さ
せ、円周方向の付着量の変化をグラフ化したのが図5の
実線aである。円板13上に1箇所付着量の多い部分が
みられ、原料ガスの流量が変動しているのが分かる。キ
ャリアガス800SCCMで行った場合は、破線bに示す
ようにピークが2つ現れた。
【0019】従来の方法で実際に光ファイバを製造した
ときのコアとクラッドとの屈折率分布を図6(A)に示
す。△0.3 %の設計に対して、0.01〜0.03%の揺らぎが
みられ、これは原料供給の変動が原因と考えられる。
【0020】図7に、これら原料供給の変動を押さえる
ために行った対策を示す。タンク8からの原料ガス供給
ライン14に高速応答のピエゾバルブ15を設け、電流
計7で測定された電極5に流れる電流が一定になるよう
に、調節器16によってピエゾバルブ15の開度をコン
トロールした。
【0021】図8にピエゾバルブ15の開度の有無での
電流値と該ピエゾバルブ15の開度の関係を示す。バル
ブコントロールを行わない場合、電流の変動が0.5 秒周
期で発生しているが、バルブコントロールを開始してバ
ルブ15の開度を高速で変化させたところ、電流値の変
動を押さえることができるようになった。
【0022】その結果、図6(B)に示すように、光フ
ァイバの屈折率分布の揺らぎは、△0.3 %の設計に対し
て、0.005 %以下にすることができた。
【0023】この実験によって、本発明による流量測定
法が非常に敏感であり、且つバーナ内にセンサがあるこ
とにより、これまで検出することができなかった微小な
流量変動を、より光ファイバ母材に近いところで測定で
きることが分り、その変動を押さえるべく対策を講じる
ことによって、従来にないほどに光ファイバ母材の品質
を安定させることができるようになった。
【0024】第2実施例 第1実施例は、バブリングによる非常に小さな変動につ
いて、それをモニタできることを説明した。本実施例で
は、原料タンクの液面レベルの変化に伴なって、バーナ
でのガラス微粒子の発生量が変化するため、それを一定
にするようにキャリアガス流量をコントロールした場合
の例について説明する。
【0025】第1実施例と同様の条件で光ファイバ母材
を合成した。図9の実線aは、ガラス微粒子の合成中の
バーナ内電極の電流値を記録したものである。図から明
らかなように、時間がたつにつれて電流値が減少してい
る。これは、バーナでのガラス微粒子の発生量が減少し
ていることを意味している。その原因は、原料液タンク
の液面レベルの変化によるものと考えられる。
【0026】そこで、図10に示すようにキャリアガス
流量を800 SCCMから徐々に増加させる方向にコント
ロールすることによって、図9の破線bに示すように電
流値を一定に保持し、バーナでのガラス微粒子の発生量
を一定に保持することが可能になった。
【0027】上記実施例では、図7に示すように、クラ
ッド用バーナ3の火炎に流れる電流を電流計7で測定
し、その測定値に基いて該バーナ3に供給する原料ガス
の流量を制御したが、コア用バーナ2に対しても同様の
制御を行うことは言うまでもないことである。
【0028】また、図1に示すように、クラッド用バー
ナ3の電極5に接続した電流計7の測定出力を演算器1
1に供給し、該演算器11の演算結果でマスフローコン
トローラ10を制御することにより、電流計7の測定出
力が略一定になるように原料ガスの流量をキャリアガス
を介して制御することもできる。コア用バーナ2につい
ても同様である。
【0029】なお、バーナからみてターゲット(光ファ
イバ母材)の裏側に接地電極を配置して、バーナ側の電
極と該ターゲットに隣接した電極との間に直流電圧を印
加して電流を流すこともできる。この場合、電流計の位
置は後者の電極側でもよい。
【0030】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
下記の効果を得ることができる。
【0031】請求項1に記載の発明では、バーナとター
ゲットとの間を微粒子を介して流れる電流を測定し、該
電流が略一定になるように原料ガスの流量をコントロー
ルするので、ターゲットに対して供給される微粒子の量
が安定し、安定した屈折率分布を得ることができる光フ
ァイバ母材の製造を容易に行うことができる。
【0032】請求項2に記載の発明では、電流の測定
を、バーナに電極を設け、該電極とターゲット若しくは
該ターゲットに隣接した電極との間に直流電圧を印加
し、前記電極に電流計を接続して行うので、バーナ側の
電極とターゲット若しくは該ターゲットに隣接した電極
との間に流れる電流の測定を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の方法を実施する光ファイバ母材製造装
置の一実施例を示す概略構成図である。
【図2】バーナ内電極に一定電圧を印加した状態でのS
iCl4 量と流れる電流値の関係を示す線図である。
【図3】従来の原料ガスの供給時の電流の変化を示す線
図である。
【図4】回転する円板に対するガラス微粒子の付着状況
をみる実験装置の構成を示す概略構成図である。
【図5】図4に示す実験による円板上の位置とガラス微
粒子付着量の関係を示す線図である。
【図6】従来の方法で製造された光ファイバの径方向に
おける屈折率分布を示す線図である。
【図7】流れる電流を一定にするように原料ガスの供給
量を制御する実験装置の概略構成図である。
【図8】原料ガスの供給量を制御しないときと、制御し
たときの電流の状況を示す線図である。
【図9】原料液タンクの液面レベルの変化に伴なう電流
の変化を示す線図である。
【図10】電流値が一定になるようにキャリアガスの流
量を変化させたときの状況を示す線図である。
【符号の説明】
1…種棒、2…コア用バーナ、3…クラッド用バーナ、
4…光ファイバ母材、4a…コア部、4b…クラッド
部、5…電極、6…高圧直流電源、7…電流計、8…タ
ンク、9…恒温槽、10…マスフローコントローラ、1
1…演算器、12…モータ、13…円板、14…原料ガ
ス供給ライン、15…ピエゾバルブ、16…調節器。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 バーナから吹き出す原料ガスを酸水素火
    炎中で加水分解して微粒子を合成し、該微粒子をターゲ
    ットに付着して多孔質の光ファイバ母材を製造する光フ
    ァイバ母材の製造方法において、 前記バーナと前記ターゲットとの間を前記微粒子を介し
    て流れる電流を測定し、該電流が略一定になるように前
    記原料ガスの流量をコントロールすることを特徴とする
    光ファイバ母材の製造方法。
  2. 【請求項2】 前記電流の測定は、前記バーナに電極を
    設け、該電極と前記ターゲット若しくは該ターゲットに
    隣接した電極との間に直流電圧を印加し、前記電極の少
    なくとも一方に電流計を接続して行うことを特徴とする
    請求項1に記載の光ファイバ母材の製造方法。
JP3284561A 1991-10-25 1991-10-30 光フアイバ母材の製造方法 Pending JPH05116970A (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3284561A JPH05116970A (ja) 1991-10-30 1991-10-30 光フアイバ母材の製造方法
CA002080860A CA2080860C (en) 1991-10-25 1992-10-19 Process and apparatus for production of optical fiber preform
DE69226748T DE69226748T2 (de) 1991-10-25 1992-10-22 Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Vorformen für optische Fasern
EP92309652A EP0539198B1 (en) 1991-10-25 1992-10-22 Process and apparatus for production of optical fiber preform
KR1019920019778A KR950006187B1 (ko) 1991-10-25 1992-10-26 광섬유모재의 제조방법과 그 장치
US08/906,805 US6003342A (en) 1991-10-25 1997-08-06 Apparatus for production of optical fiber preform

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3284561A JPH05116970A (ja) 1991-10-30 1991-10-30 光フアイバ母材の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05116970A true JPH05116970A (ja) 1993-05-14

Family

ID=17680058

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3284561A Pending JPH05116970A (ja) 1991-10-25 1991-10-30 光フアイバ母材の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH05116970A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7069748B2 (en) 2001-11-09 2006-07-04 Fujikura, Ltd. Optical fiber, optical fiber preform, and manufacturing method therefor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7069748B2 (en) 2001-11-09 2006-07-04 Fujikura, Ltd. Optical fiber, optical fiber preform, and manufacturing method therefor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4217123A (en) Double crucible method of optical fiber manufacture
JPH0748136A (ja) 火炎検出装置とそれを用いた多孔質ガラス母材製造装置および方法
US5676725A (en) Method of manufacturing single-mode optical fiber
KR900004211B1 (ko) 광파이버모재의제조장치
JPH05116970A (ja) 光フアイバ母材の製造方法
US6923024B2 (en) VAD manufacture of optical fiber preforms with improved deposition control
US6834516B2 (en) Manufacture of optical fiber preforms using modified VAD
JP3157693B2 (ja) シリカガラス系堆積体の製造方法
JPH0583500B2 (ja)
JP4315093B2 (ja) ガラスの製造方法
JPH09221335A (ja) 光ファイバ用ガラス母材に係わる前駆体の製造方法
JP3675581B2 (ja) 光ファイバ用母材の合成方法及び合成条件の調整方法
JP2005343714A (ja) 混合ガスの製造方法および製造装置ならびにガラスの製造方法および製造装置
JP2004338996A (ja) 気体材料の供給法及び装置、並びにそれを用いたガラス微粒子堆積体及びガラス材料の製造法
JP2017226569A (ja) 光ファイバ母材の製造方法、及びガラス微粒子堆積体の製造方法
JPH0332501Y2 (ja)
JPH03242341A (ja) シングルモード光ファイバ用多孔質ガラス母材の製造方法
JPS6327296B2 (ja)
JPS61141631A (ja) 光フアイバ母材製造用バ−ナ
JP2005139042A (ja) 多孔質ガラス母材の製造方法
JPS63285130A (ja) 光ファイバ母材の製造装置
JPH03290330A (ja) 合成石英ガラス部材およびその製造方法
JPH02204338A (ja) 光ファイバ母材の製造方法
JP4494741B2 (ja) 光ファイバ母材製造装置および光ファイバ母材製造方法
JPH0761830A (ja) シングルモード光ファイバ母材の製造方法