JPH05835A - ハーメチツクコート光フアイバの製造装置 - Google Patents

ハーメチツクコート光フアイバの製造装置

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JPH05835A
JPH05835A JP3148608A JP14860891A JPH05835A JP H05835 A JPH05835 A JP H05835A JP 3148608 A JP3148608 A JP 3148608A JP 14860891 A JP14860891 A JP 14860891A JP H05835 A JPH05835 A JP H05835A
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JP
Japan
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raw material
material gas
optical fiber
fiber
pipe
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Pending
Application number
JP3148608A
Other languages
English (en)
Inventor
Haruhiko Aikawa
晴彦 相川
Yoichi Ishiguro
洋一 石黒
Masayuki Yamaguchi
正之 山口
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Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Publication date
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  • Surface Treatment Of Glass (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)
  • Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明はハーメチックコート光ファイバの量
産に適した製造装置を提供する。 【構成】 光ファイバ用プリフォームを線引炉で溶融、
紡糸して裸ファイバとした後、該裸ファイバを反応容器
内に導入すると共に、該反応容器内に原料ガスを導入
し、該裸ファイバ上に化学気相析出法により薄膜被覆を
施すハーメチックコート光ファイバの製造装置におい
て、上記反応容器への原料ガス導入管を反応容器内部ま
で挿入し、ファイバ近傍まで導入口を近づけて設けるこ
とにより、反応管を太径にしても原料ガスはファイバの
側に導入できるので、原料ガスの使用量を低減し、気相
生成粒子の堆積を減らしそれによる反応管の詰まりなく
長尺にハーメチックコートすることが可能となる。原料
ガス導入管を多重構造にし、原料ガスを取り囲むように
シールガスを流す構成は非常に有効である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はハーメチックコート光フ
ァイバの製造装置に関し、特に量産に適した製造装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】光ファイバへのハーメチックコートは、
光ファイバへの水及び水素等、外気の侵入を防ぐ手段と
して有効である。コーティング材料としては金属(合金
を含む)、炭素等の無機材料が一般的であり、この中で
も炭素コーティングはその化学的安定性、組織の緻密性
等の面から優れており、そのコーティング方法として
は、原料ガスを化学的に反応させてファイバ表面に析出
させるCVD法が、成膜速度及び膜質の点で有利である
ことが知られている。
【0003】従来このような技術として、例えば米国特
許第4,790,625 号明細書或いは欧州特許第0,308,143 号
明細書等に示されているような製造装置がある。この方
法では、反応容器は上からシールガス導入口、原料ガス
導入口、排気ガス排出口を有するタイプが代表的で、紡
糸された高温のファイバにはこれら原料ガス導入口と排
出口の間で熱的化学反応によりハーメチックコートが施
される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来、このような装置
では、図4に示すように、気相中に生成した固体粒子、
例えばカーボン粒子が反応容器の内壁に付着し、長尺に
コーティングしようとすると、それらが徐々に堆積して
反応容器を塞いで線引の継続が不可能になるという問題
があった。図4中の矢印はガスの流れを示す。従ってか
かる問題を解決しなければ、歩留りは向上せず、生産性
を高めることはできない。本発明は、原料ガスから効率
良くハーメチックコートを施すことが可能で、しかも長
尺の線引きが可能となるハーメチックコート光ファイバ
の製造装置を提供しようとするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に、本発明者等は、副産気相生成粒子の形成を抑制しな
がらハーメチックコーティングする装置を考案した。即
ち本発明は、光ファイバ用プリフォームを線引炉で溶
融、紡糸して裸ファイバとした後、該裸ファイバを反応
容器内に導入すると共に、該反応容器内に原料ガスを導
入し、該裸ファイバ上に化学気相析出法により薄膜被覆
層を施すハーメチックコート光ファイバの製造装置にお
いて、上記反応容器への原料ガス導入管が反応容器内部
まで挿入され、且つ原料ガス導入口がファイバの近傍に
設けられてなるハーメチックコート光ファイバの製造装
置を提供するものである。
【0006】本発明において、上記原料ガス導入管が多
重管であり、且つ原料ガスの外周をシールガスが取り囲
むように流す機構を有する上記装置を特に好ましい実施
態様として挙げることができる。更には、上記原料ガス
導入管が二重管であり、且つ該原料ガス導入管において
原料ガスが通ずる内管のノズルが光ファイバの近傍に設
けられてなる上記装置も本発明の特に好ましい実施態様
として挙げられる。
【0007】
【作用】気相生成粒子の堆積及びそれによる反応管の詰
まりを防止するためには、反応管の太径化が有効である
ことは容易に想像される。しかしながら、単に反応管の
み太径化しただけでは、原料ガスの流出口が被コーティ
ング材である光ファイバより遠のいてしまう。すると、
反応容器内における気相中析出領域が拡大してしまうた
めに、図4に示すようなガス流れとなるため、原料ガス
はファイバ表面にたどり着く前に気相中で固体粒子を生
成させる機会が増えてしまい、この結果、気相粒子の反
応管内堆積の誘発、あるいはファイバ表面での原料ガス
濃度の低下をもたらす。
【0008】そこで本発明では、原料ガス導入管4を反
応管内に挿入してファイバ近傍まで近づけ、ファイバの
ごく近傍に原料ガスが供給される構成にした。図1は本
発明の一具体例を示す概略説明図である。(a)に示す
ように反応容器本体2には、上から上部シールガス導入
管3、原料ガス導入管4、廃気排出管6、及び下部シー
ルガス導入管5、がそれぞれ取付けられている。原料ガ
ス導入管4は反応容器2の中に挿入され、導入口はファ
イバ1の近傍に位置している。このような装置でハーメ
チックコートファイバを製造すると、原料ガスはファイ
バのごく近傍に供給されてハーメチックコート用原料と
して有効に利用され、、気相生成粒子堆積層は(b)に
示すように形成され、ガスは矢印のように流れる。なお
以下の図中、矢印はガス流れを示す。
【0009】更に、本発明は図1の原料ガス導入管を多
重管とし、原料ガスの流れの外周をシールガスで取り囲
む構成を提供する。 図2の(a)に示す本発明の実施
態様では、原料ガス導入管は多重管(この例では二重
管)構成であり、内管42には原料ガスを、外管41に
はシールガスを流す。(b)に矢印で示すガス流れから
わかるように、原料ガスは周辺部への拡散なくファイバ
に供給されるので非常に効率よいハーメチックコートが
可能となる。また、この構成の際の気相生成粒子の堆積
状態は(b)に示すようになる。
【0010】図3は本発明の更なる実施態様を示し、
(a)に示すように多重(この例では二重)の原料ガス
導入管の原料ガスを供給する管(内管)42の先端はノ
ズル状であり、この例では約45°下方に向けた構成と
なっている。この場合も(b)のようなスムーズなガス
流れにより、気相生成粒子の堆積は図のようになる。
【0011】以上のように、本発明装置では効率よくフ
ァイバ表面に原料ガスが供給されるため、従来の装置に
よる場合に比べ、原料ガス投入量を削減できる。また、
原料ガスを取り囲むようにしてシールガスを流すため、
原料ガスの周辺への散布を防止でき、このような作用の
結果、気相生成粒子の堆積層を削減できる。また、これ
により長時間のコーティングが可能となる。
【0012】
【実施例】以下、実施例を挙げて説明するが、本発明の
装置はこれに限定されるものではない。 <比較例1>反応管として内径40mmの石英製の管を
用い、原料ガス導入管4は従来の単管を用いた。原料ガ
スにC2 4 とCHCl3 とを用い、CHCl3 のキャ
リヤーガスとしてはAr を用いて、石英ファイバ上にカ
ーボンをコーティングした。また上部シールガスにはN
2 を、下部シールガスには空気を使用した。それぞれの
設定流量条件は以下のとおりである。 C2 4 : 150cc/min CHCl3 : 210cc/min 上部シールガスN2 : 3.0l/min 下部シールガス空気 : 8.0l/min また、線引速度は200m/minで行った。この条件
で約4時間、約50kmカーボンコーティングを行い、
原料ガスの流れを観察したところ、図3に示したよう
に、導入口を出た原料ガスの流れは非常に乱れ、この部
分での気相析出粒子の生成が著しかった。そして反応管
内壁付着したカーボン粒子の量は特に下半部に著しく、
排気を効率的に行えない状態に至った。また、この条件
での膜厚は約50nmであった。
【0013】<実施例1>図1に示す本発明の構成にお
いて、原料ガス導入管には内径8mmの管を使用して、
その先端はファイバからの距離約3mmの位置に配置し
た。本実施例での流量条件は以下の通りである。 C2 4 : 50cc/min CHCl3 : 70cc/min 上部シールガスN2 : 3.0リットル/min 下部シールガス空気 : 8.0リットル/min また、線引速度は200m/minで行った。この条件
で形成されたカーボン膜の厚さは約40nmであった。
約70km線引後のカーボン粒子の堆積は反応管内壁で
は比較例に比べ少なかった。また原料ガス導入管の外壁
に若干の粒子の堆積が認められたが、更にコーティング
の継続が充分可能であった。
【0014】<実施例2>原料ガス導入管として、外管
内径8mm、内管内径2mmの二重管を用い、内管ノズ
ルの先端はファイバからの距離約2mmに位置し、図3
に示すように45°下方に傾けて設置した。また外管に
はシールガスとしてN2 を流した。本実施例での流量条
件は以下の通りである。 C2 4 : 50cc/min CHCl3 : 70cc/min 外管シールガスN2 : 400cc/min 上部シールガスN2 : 3.0リットル/min 下部シールガス空気 : 8.0リットル/min また、線引速度は200m/minで行った。この条件
で、膜厚約50nmが達成され、原料ガス流量を従来法
の約1/3に低減できた。また80km線引後、反応容
器を観察すると、反応管内壁に堆積したカーボン粒子の
量も僅かで、内管の外壁には粒子の堆積は認められなか
った。本実施例で得られたファイバの特性について調べ
たが、比較例で得られたものとの間に差異は認められな
かった。以上の実施例ではカーボンコート光ファイバの
製造を挙げたが、本発明の装置はその他のハーメチック
コート光ファイバの製造装置としても有効であることは
勿論である。
【0015】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の単管又は
多重管構造の原料ガス導入管を反応管内に挿入して原料
導入口をファイバ近傍に位置させるハーメチックコート
光ファイバ製造装置によれば、太径の反応管でも原料ガ
スを有効にハーメチックコートにできるので原料ガスの
使用量を低減できて、しかも長時間の連続コーティング
が可能となるので、生産性の向上に大いに役立つ。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明装置の一実施態様である、ファイバ近傍
に原料ガス導入口が位置する場合の構成と、この装置に
よりハーメチックコートした場合の気相生成粒子堆積層
の状態を示す概略説明図である。
【図2】本発明装置の一実施態様である、二重管構造の
原料ガス導入管を設ける構成と、この装置によりハーメ
チックコートした場合の気相生成粒子堆積層の状態を示
す概略説明図である。
【図3】本発明装置の一実施強いようである、二重管構
造の原料ガス導入管先端をノズル構造とする構成と、こ
の装置によりハーメチックコートした場合の気相生成粒
子堆積層の状態を示す概略説明図である。
【図4】従来法による場合の、原料ガス導入口近傍での
ガス流れを示す図である。
【符号の説明】
1 ハーメチックコート光ファイバ 2 反応容器本体 3 上部シールガス導入管 4 原料ガス導入管 41 原料ガス導入外管 42 原料ガス導入内管 5 下部シールガス導入管 6 廃気排出管
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成3年8月1日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0004
【補正方法】変更
【補正内容】
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来、このような装置
では、気相中に生成した固体粒子、例えばカーボン粒子
が反応容器の内壁に付着し、長尺にコーティングしよう
とすると、それらが徐々に堆積して反応容器を塞いで線
引の継続が不可能になるという問題があった。従ってか
かる問題を解決しなければ、歩留りは向上せず、生産性
を高めることはできない。本発明は、原料ガスから効率
良くハーメチックコートを施すことが可能で、しかも長
尺の線引きが可能となるハーメチックコート光ファイバ
の製造装置を提供しようとするものである。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図3
【補正方法】変更
【補正内容】
【図3】 本発明装置の一実施態様である、二重管構造
の原料ガス導入管先端をノズル構造とする構成と、この
装置によりハーメチックコートした場合の気相生成粒子
堆積層の状態を示す概略説明図である。
【手続補正3】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図2
【補正方法】変更
【補正内容】
【図2】

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光ファイバ用プリフォームを線引炉で溶
    融、紡糸して裸ファイバとした後、該裸ファイバを反応
    容器内に導入すると共に、該反応容器内に原料ガスを導
    入し、該裸ファイバ上に化学気相析出法により薄膜被覆
    を施すハーメチックコート光ファイバの製造装置におい
    て、上記反応容器への原料ガス導入管が反応容器内部ま
    で挿入され、且つ原料ガス導入口がファイバの近傍に設
    けられてなるハーメチックコート光ファイバの製造装
    置。
  2. 【請求項2】 上記原料ガス導入管が多重管であり、且
    つ原料ガスの外周をシールガスが取り囲むように流す機
    構を有することを特徴とする請求項1記載のハーメチッ
    クコート光ファイバの製造装置。
  3. 【請求項3】 上記原料ガス導入管が二重管であり、且
    つ該原料ガス導入管において原料ガスが通ずる内管のノ
    ズルがファイバの近傍に設けられてなることを特徴とす
    る請求項1又は2記載のハーメチックコート光ファイバ
    の製造装置。
JP3148608A 1991-06-20 1991-06-20 ハーメチツクコート光フアイバの製造装置 Pending JPH05835A (ja)

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