JPH06122528A - 光ファイバー用多孔質母材の製造方法 - Google Patents
光ファイバー用多孔質母材の製造方法Info
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- JPH06122528A JPH06122528A JP30169992A JP30169992A JPH06122528A JP H06122528 A JPH06122528 A JP H06122528A JP 30169992 A JP30169992 A JP 30169992A JP 30169992 A JP30169992 A JP 30169992A JP H06122528 A JPH06122528 A JP H06122528A
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- 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
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2207/00—Glass deposition burners
- C03B2207/46—Comprising performance enhancing means, e.g. electrostatic charge or built-in heater
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2207/00—Glass deposition burners
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- C03B2207/54—Multiple burner arrangements combined with means for heating the deposit, e.g. non-deposition burner
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 ターゲットへのガラス微粒子の付着効率を向
上させることが可能であると共に、良好な屈折率プロフ
ァイルを有する光ファイバー用多孔質母材を製造するこ
と。 【構成】 原料ガスの蒸気を、メインのバーナー４から
の火炎中で火災加水分解して、ガラス微粒子を形成し、
このガラス微粒子を微粒子流１２としてターゲット１０
に向けて吹き付け、ガラス微粒子をターゲット１０に付
着させて光ファイバー用多孔質母材を製造する方法にお
いて、バーナー４からターゲット１０へ向けて形成され
る微粒子流１２に、ノズル１４またはサブのバーナー１
４ａからガス流を吹き付け、微粒子流１２の断面形状を
制御する。 【効果】 微粒子流を、ターゲット形状に対して最適な
形状にすることができ、微粒子流に含まれるガラス微粒
子の付着効率を飛躍的に向上させることができる。
上させることが可能であると共に、良好な屈折率プロフ
ァイルを有する光ファイバー用多孔質母材を製造するこ
と。 【構成】 原料ガスの蒸気を、メインのバーナー４から
の火炎中で火災加水分解して、ガラス微粒子を形成し、
このガラス微粒子を微粒子流１２としてターゲット１０
に向けて吹き付け、ガラス微粒子をターゲット１０に付
着させて光ファイバー用多孔質母材を製造する方法にお
いて、バーナー４からターゲット１０へ向けて形成され
る微粒子流１２に、ノズル１４またはサブのバーナー１
４ａからガス流を吹き付け、微粒子流１２の断面形状を
制御する。 【効果】 微粒子流を、ターゲット形状に対して最適な
形状にすることができ、微粒子流に含まれるガラス微粒
子の付着効率を飛躍的に向上させることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバー用多孔質
ガラス母材の製造方法に関する。
ガラス母材の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、光ファイバー用母材を製造するに
は、ＶＡＤ（Vapor-phase Axial Deposition）法によ
ってコアおよびクラッドの一部を多孔質ガラス母材とし
て製造し、ガラス化後さらに外付け法によって、残りの
クラッド部を合成している。いずれのプロセスにおいて
も、一般的に、酸水素バーナーの火炎を用いて、原料ガ
スの蒸気、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、回転するターゲットへ付着させている。
は、ＶＡＤ（Vapor-phase Axial Deposition）法によ
ってコアおよびクラッドの一部を多孔質ガラス母材とし
て製造し、ガラス化後さらに外付け法によって、残りの
クラッド部を合成している。いずれのプロセスにおいて
も、一般的に、酸水素バーナーの火炎を用いて、原料ガ
スの蒸気、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、回転するターゲットへ付着させている。
【０００３】ターゲットに付着する微粒子の量や分布
は、バーナー火炎の形状や、母材表面の温度など様々な
要因で変化する。
は、バーナー火炎の形状や、母材表面の温度など様々な
要因で変化する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】これまでに、上記の様
々な要因を検討することにより、光ファイバー用多孔質
母材の安定した製造が実現しているが、ターゲットへの
微粒子の付着率は未だに十分とはいえず、２０〜６０％
程度である。付着しなかった微粒子は、スクラバーへ捨
てられる。付着しなかった微粒子は、製造効率を低下さ
せるロスであると同時に、スクラバーでの処理コストが
高くなると言う２重のデメリットを持っている。したが
って、さらなる効率の向上が、今後のコストダウンのた
めにも必要である。
々な要因を検討することにより、光ファイバー用多孔質
母材の安定した製造が実現しているが、ターゲットへの
微粒子の付着率は未だに十分とはいえず、２０〜６０％
程度である。付着しなかった微粒子は、スクラバーへ捨
てられる。付着しなかった微粒子は、製造効率を低下さ
せるロスであると同時に、スクラバーでの処理コストが
高くなると言う２重のデメリットを持っている。したが
って、さらなる効率の向上が、今後のコストダウンのた
めにも必要である。
【０００５】また、コアを製造するためのＶＡＤ工程で
は、屈折率プロファイルの安定制御が重要な課題であ
る。屈折率プロファイルは、バーナー形状に起因する火
炎形状に大きく依存する。従来は、バーナー形状で火炎
形状が決まってしまい、プロファイルを制御するに当た
って、バーナーの交換という非常に効率の悪い作業をす
る必要があった。
は、屈折率プロファイルの安定制御が重要な課題であ
る。屈折率プロファイルは、バーナー形状に起因する火
炎形状に大きく依存する。従来は、バーナー形状で火炎
形状が決まってしまい、プロファイルを制御するに当た
って、バーナーの交換という非常に効率の悪い作業をす
る必要があった。
【０００６】本発明は、このような実情に鑑みてなさ
れ、ターゲットへのガラス微粒子の付着効率を向上させ
ることが可能であると共に、良好な屈折率プロファイル
を有する光ファイバー用多孔質母材を製造することを目
的とする。
れ、ターゲットへのガラス微粒子の付着効率を向上させ
ることが可能であると共に、良好な屈折率プロファイル
を有する光ファイバー用多孔質母材を製造することを目
的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、原料ガスの蒸気を、火炎発生手段からの
火炎中で火災加水分解して、ガラス微粒子を形成し、こ
のガラス微粒子を微粒子流としてターゲットに向けて吹
き付け、ガラス微粒子をターゲットに付着させて光ファ
イバー用多孔質母材を製造する方法において、火炎発生
手段からターゲットへ向けて形成される微粒子流に、ガ
ス流を吹き付け、微粒子流の断面形状を制御することを
特徴とする。
に、本発明は、原料ガスの蒸気を、火炎発生手段からの
火炎中で火災加水分解して、ガラス微粒子を形成し、こ
のガラス微粒子を微粒子流としてターゲットに向けて吹
き付け、ガラス微粒子をターゲットに付着させて光ファ
イバー用多孔質母材を製造する方法において、火炎発生
手段からターゲットへ向けて形成される微粒子流に、ガ
ス流を吹き付け、微粒子流の断面形状を制御することを
特徴とする。
【０００８】本発明の方法は、光ファイバー用多孔質母
材の代表的な製造方法であるＶＡＤ法、あるいは外付け
法などに適用することができるが、これらの方法に限定
されない。
材の代表的な製造方法であるＶＡＤ法、あるいは外付け
法などに適用することができるが、これらの方法に限定
されない。
【０００９】火炎発生手段としては、一般的には、多重
管式の酸水素バーナーが用いられるが、これに限定され
ず、プラズマ火炎発生装置、あるいはその他の火炎発生
装置を用いることができる。
管式の酸水素バーナーが用いられるが、これに限定され
ず、プラズマ火炎発生装置、あるいはその他の火炎発生
装置を用いることができる。
【００１０】原料ガスの蒸気としては、特に限定されな
いが、ＳｉＣｌ4 、ＧｅＣｌ4 、ＰｏＣｌ3 、ＢＢｒ3
の蒸気などが例示される。
いが、ＳｉＣｌ4 、ＧｅＣｌ4 、ＰｏＣｌ3 、ＢＢｒ3
の蒸気などが例示される。
【００１１】原料ガスの蒸気を、加水分解反応あるいは
その他の合成反応させて得られるガラス微粒子として
は、特に限定されないが、ＳｉＯ2 、ＧｅＯ2 、Ｂ2 Ｏ
3 、Ｐ2 Ｏ3 などの微粒子が例示できる。
その他の合成反応させて得られるガラス微粒子として
は、特に限定されないが、ＳｉＯ2 、ＧｅＯ2 、Ｂ2 Ｏ
3 、Ｐ2 Ｏ3 などの微粒子が例示できる。
【００１２】ガス流としては、特に限定されないが、原
料ガスの蒸気をガラス微粒子に合成する反応を阻害しな
いガス流であることが好ましく、酸素および水素を含む
ガス流、好ましくはこれらのガスを含む火炎が例示され
る。火炎が好ましいのは、微粒子流の温度を低下させな
いようにするためである。
料ガスの蒸気をガラス微粒子に合成する反応を阻害しな
いガス流であることが好ましく、酸素および水素を含む
ガス流、好ましくはこれらのガスを含む火炎が例示され
る。火炎が好ましいのは、微粒子流の温度を低下させな
いようにするためである。
【００１３】このようなガス流を吹き出すノズルの形状
は、特に限定されず、平板状、円弧状、あるいはその他
の形状でよく、また、ノズルの配置位置や配置数は特に
限定されない。
は、特に限定されず、平板状、円弧状、あるいはその他
の形状でよく、また、ノズルの配置位置や配置数は特に
限定されない。
【００１４】
【作用】本発明の方法では、たとえば外付け法によりク
ラッド部を形成する際に、酸水素バーナーなどの火炎発
生手段からターゲットへ向けて形成される微粒子流に、
ガス流を吹き付け、微粒子流の断面形状を制御すること
ができるので、微粒子流を、ターゲット形状に対して最
適な形状にし、微粒子流に含まれるガラス微粒子の付着
効率を飛躍的に向上させることができる。
ラッド部を形成する際に、酸水素バーナーなどの火炎発
生手段からターゲットへ向けて形成される微粒子流に、
ガス流を吹き付け、微粒子流の断面形状を制御すること
ができるので、微粒子流を、ターゲット形状に対して最
適な形状にし、微粒子流に含まれるガラス微粒子の付着
効率を飛躍的に向上させることができる。
【００１５】また、本発明の方法を、たとえばＶＡＤ法
に適用し、コア部とクラッド部とを同時に形成する場合
には、コア部を形成するためのガラス微粒子を含む微粒
子流の断面形状を制御することにより、光ファイバーの
屈折率プロファイルの制御が可能となり、屈折率プロフ
ァイルを制御するために、バーナーなどの火炎発生手段
を取り替える必要がなくなる。
に適用し、コア部とクラッド部とを同時に形成する場合
には、コア部を形成するためのガラス微粒子を含む微粒
子流の断面形状を制御することにより、光ファイバーの
屈折率プロファイルの制御が可能となり、屈折率プロフ
ァイルを制御するために、バーナーなどの火炎発生手段
を取り替える必要がなくなる。
【００１６】
【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例に基づき詳
細に説明するが、本発明は、これら実施例に限定されな
い。
細に説明するが、本発明は、これら実施例に限定されな
い。
【００１７】図１は本発明の一実施例に係る光ファイバ
ー用多孔室母材の製造方法を示す概略側面図、図２，３
は図１に示すii−ii線方向からみた概略説明図、図４は
図３に示すIV−IV線に沿う方向からみた概略説明図、図
５は図３に示す実施例の効果を確かめるための実験例を
示す概略図、図６は図５に示すVI−VI線に沿う矢視図、
図７は比較例に対する本発明の一実施例の作用効果に係
る付着スートの分布図、図８は比較例に対する本発明の
一実施例の作用効果に係る付着スートの付着量を示すグ
ラフ、図９は本発明の他の実施例で用いるノズルの斜視
図、図１０は本発明のさらにその他の実施例で用いるノ
ズルと主バーナーとの位置関係を示す平面図、図１１は
ノズルガス量と微粒子流の偏平度との関係を示すグラ
フ、図１２は微粒子流の断面を示す概略断面図、図１３
は本発明の他の実施例に係る光ファイバー用多孔質母材
の製造方法を示す概略側面図、図１４は図１３のＡ−Ａ
線に沿う矢視図、図１５は図１３のＢ−Ｂ線に沿う矢視
図、図１６は同実施例の微粒子流の断面図、図１７は比
較例に対する本実施例の作用効果を示す屈折率プロファ
イルのグラフ、図１８は比較例に対する本発明の他の実
施例に係る方法の作用効果に係るスート付着量と時間と
の関係を示すグラフである。
ー用多孔室母材の製造方法を示す概略側面図、図２，３
は図１に示すii−ii線方向からみた概略説明図、図４は
図３に示すIV−IV線に沿う方向からみた概略説明図、図
５は図３に示す実施例の効果を確かめるための実験例を
示す概略図、図６は図５に示すVI−VI線に沿う矢視図、
図７は比較例に対する本発明の一実施例の作用効果に係
る付着スートの分布図、図８は比較例に対する本発明の
一実施例の作用効果に係る付着スートの付着量を示すグ
ラフ、図９は本発明の他の実施例で用いるノズルの斜視
図、図１０は本発明のさらにその他の実施例で用いるノ
ズルと主バーナーとの位置関係を示す平面図、図１１は
ノズルガス量と微粒子流の偏平度との関係を示すグラ
フ、図１２は微粒子流の断面を示す概略断面図、図１３
は本発明の他の実施例に係る光ファイバー用多孔質母材
の製造方法を示す概略側面図、図１４は図１３のＡ−Ａ
線に沿う矢視図、図１５は図１３のＢ−Ｂ線に沿う矢視
図、図１６は同実施例の微粒子流の断面図、図１７は比
較例に対する本実施例の作用効果を示す屈折率プロファ
イルのグラフ、図１８は比較例に対する本発明の他の実
施例に係る方法の作用効果に係るスート付着量と時間と
の関係を示すグラフである。
【００１８】実施例１ 第１の実施例は、本発明の方法を、クラッドの外付け工
程に適用した実施例である。
程に適用した実施例である。
【００１９】本実施例では、まず、図１に示すコアロッ
ド２を、たとえばＶＡＤ法により製造する。コアロッド
２の大きさは、特に限定されないが、たとえば、外径が
２０mmで、長さが１ｍである。コアロッド２は、たとえ
ば、微量のＧｅＯ2 を含むＳｉＯ2 で構成される。
ド２を、たとえばＶＡＤ法により製造する。コアロッド
２の大きさは、特に限定されないが、たとえば、外径が
２０mmで、長さが１ｍである。コアロッド２は、たとえ
ば、微量のＧｅＯ2 を含むＳｉＯ2 で構成される。
【００２０】このコアロッド２は、図示しない回転駆動
装置により回転させられ、かつ軸方向Ｔに沿って往復ト
ラバース移動するように取り付けられ、多重管式バーナ
ー４により火炎６が吹き付けられるようになっている。
コアロッドの回転数は、特に限定されないが、たとえ
ば、約３００ＲＰＭの回転数である。また、コアロッド
の往復トラバース移動速度も、特に限定されないが、た
とえば５００mm／ｍｉｎである。
装置により回転させられ、かつ軸方向Ｔに沿って往復ト
ラバース移動するように取り付けられ、多重管式バーナ
ー４により火炎６が吹き付けられるようになっている。
コアロッドの回転数は、特に限定されないが、たとえ
ば、約３００ＲＰＭの回転数である。また、コアロッド
の往復トラバース移動速度も、特に限定されないが、た
とえば５００mm／ｍｉｎである。
【００２１】バーナー４は、三重管式ノズルとなってお
り、最外周側から、酸素（たとえば３０ＳＬＭ）と、水
素（たとえば８０ＳＬＭ）と、アルゴン（たとえば２０
ＳＬＭ）およびＳｉＣｌ4 ガス（たとえば１０ＳＬＭ）
とを吹き出す構造となっている。
り、最外周側から、酸素（たとえば３０ＳＬＭ）と、水
素（たとえば８０ＳＬＭ）と、アルゴン（たとえば２０
ＳＬＭ）およびＳｉＣｌ4 ガス（たとえば１０ＳＬＭ）
とを吹き出す構造となっている。
【００２２】コアロッド２を回転およびトラバース移動
させつつ、バーナー４から、原料ガスの蒸気（ＳｉＣｌ
4 ）を、酸素および水素を含む酸水素火炎と共に、コア
ロッド２の外周に吹き付けることで、図２に示すよう
に、原料ガスの蒸気を加水分解し、ＳｉＯ2 ガラス微粒
子を形成し、そのガラス微粒子を含む微粒子流１２を火
炎と共に、コアロッド２の外周に吹き付けることができ
る。そうすることで、コアロッド２の外周には、ＳｉＯ
2 微粒子が付着し、クラッド部８が形成され、光ファイ
バー用多孔質母材１０を得ることができる。最終的に得
られるクラッド部８の外径は、特に限定されないが、た
とえば１５０mm程度である。
させつつ、バーナー４から、原料ガスの蒸気（ＳｉＣｌ
4 ）を、酸素および水素を含む酸水素火炎と共に、コア
ロッド２の外周に吹き付けることで、図２に示すよう
に、原料ガスの蒸気を加水分解し、ＳｉＯ2 ガラス微粒
子を形成し、そのガラス微粒子を含む微粒子流１２を火
炎と共に、コアロッド２の外周に吹き付けることができ
る。そうすることで、コアロッド２の外周には、ＳｉＯ
2 微粒子が付着し、クラッド部８が形成され、光ファイ
バー用多孔質母材１０を得ることができる。最終的に得
られるクラッド部８の外径は、特に限定されないが、た
とえば１５０mm程度である。
【００２３】本実施例では、図３，４に示すように、バ
ーナー４の両側に、フラット状ノズル１４，１４を一対
配置する。フラット状ノズル１４，１４からのガス流
は、メインのバーナー４からターゲットとしての多孔質
母材１０に向けて形成される微粒子流１２に向けて吹き
出され、微粒子流１２の断面形状を変化させる作用を有
する。フラット状ノズル１４，１４から吹き出されるガ
ス流は、微粒子流の温度を低下させない程度の温度に加
熱してあることが好ましく、また、ガス流は、ガラス微
粒子を含む微粒子流が形成される加水分解反応を阻害し
ないガス流であることが好ましい。このような観点か
ら、フラット状ノズル１４，１４は、水素と酸素が供給
されて火炎を吹き出すサブのバーナーであることが好ま
しい。ノズル１４，１４の傾斜角度θは、特に限定され
ないが、たとえば６０度である。また、ノズル１４，１
４の長さも、特に限定されないが、たとえば８０mmであ
る。
ーナー４の両側に、フラット状ノズル１４，１４を一対
配置する。フラット状ノズル１４，１４からのガス流
は、メインのバーナー４からターゲットとしての多孔質
母材１０に向けて形成される微粒子流１２に向けて吹き
出され、微粒子流１２の断面形状を変化させる作用を有
する。フラット状ノズル１４，１４から吹き出されるガ
ス流は、微粒子流の温度を低下させない程度の温度に加
熱してあることが好ましく、また、ガス流は、ガラス微
粒子を含む微粒子流が形成される加水分解反応を阻害し
ないガス流であることが好ましい。このような観点か
ら、フラット状ノズル１４，１４は、水素と酸素が供給
されて火炎を吹き出すサブのバーナーであることが好ま
しい。ノズル１４，１４の傾斜角度θは、特に限定され
ないが、たとえば６０度である。また、ノズル１４，１
４の長さも、特に限定されないが、たとえば８０mmであ
る。
【００２４】本実施例によれば、バーナー４より吹き出
された火炎に対し、ノズル１４，１４から吹き出される
ガス流が衝突するため、ターゲットとしての多孔質母材
１０へ向かう微粒子流の断面が、ターゲットに沿って楕
円形状となり、微粒子流に含まれるガラス粒子が、効率
的にターゲットとしてのガラス母材１０に付着する。
された火炎に対し、ノズル１４，１４から吹き出される
ガス流が衝突するため、ターゲットとしての多孔質母材
１０へ向かう微粒子流の断面が、ターゲットに沿って楕
円形状となり、微粒子流に含まれるガラス粒子が、効率
的にターゲットとしてのガラス母材１０に付着する。
【００２５】本発明者らの実験によれば、次のことが確
認されている。まず、予備実験として、図５，６に示す
ように、メインのバーナー４より出た火炎に対して、長
さが８０mmのサブのフラット状バーナー１４ａからの火
炎を、メインのバーナー火炎を挟むようにぶつけた。メ
インのバーナー４から炎と共に吹き出される原料ガスの
蒸気を加水分解してガラス微粒子を発生させ、そのガラ
ス微粒子を、バーナー４から２００mm離れたところにあ
る、４００mm角の平板ターゲット１８に付着させて、付
着スート８ａの形状、すなわち微粒子の付着分布を観測
した。平板ターゲット１８とフラット状バーナーのなす
角は、６０°とし、フラット状バーナー１４ａ，１４ａ
の先端とメインのバーナー４の軸心との距離は、１００
mmとした。
認されている。まず、予備実験として、図５，６に示す
ように、メインのバーナー４より出た火炎に対して、長
さが８０mmのサブのフラット状バーナー１４ａからの火
炎を、メインのバーナー火炎を挟むようにぶつけた。メ
インのバーナー４から炎と共に吹き出される原料ガスの
蒸気を加水分解してガラス微粒子を発生させ、そのガラ
ス微粒子を、バーナー４から２００mm離れたところにあ
る、４００mm角の平板ターゲット１８に付着させて、付
着スート８ａの形状、すなわち微粒子の付着分布を観測
した。平板ターゲット１８とフラット状バーナーのなす
角は、６０°とし、フラット状バーナー１４ａ，１４ａ
の先端とメインのバーナー４の軸心との距離は、１００
mmとした。
【００２６】平板ターゲット１８に付着した微粒子の分
布、すなわち付着スート８ａの形状を図７（ａ）に示
す。フラット状バーナーがある場合は、火炎が楕円形状
となり、付着分布もフラットバーナーの平面に平行な方
向により多く堆積している。これに対し、フラット状バ
ーナー１４ａ，１４ａから火炎を吹き出さない以外は、
同様な条件で行った比較例の場合には、図７（ｂ）に示
すように、円形の山形形状となった。
布、すなわち付着スート８ａの形状を図７（ａ）に示
す。フラット状バーナーがある場合は、火炎が楕円形状
となり、付着分布もフラットバーナーの平面に平行な方
向により多く堆積している。これに対し、フラット状バ
ーナー１４ａ，１４ａから火炎を吹き出さない以外は、
同様な条件で行った比較例の場合には、図７（ｂ）に示
すように、円形の山形形状となった。
【００２７】次に、実際の棒状のターゲットに対して微
粒子を堆積させたところ、図８に示すように、フラット
状バーナーを用いた方が、用いない場合の比較例に比較
し、合成初期での付着量増加が大きくなった。これは、
フラット状バーナーによって火炎がターゲット軸方向に
引き伸ばされたため、発生した微粒子がターゲットに効
率よくぶつかったためであると考えられる。
粒子を堆積させたところ、図８に示すように、フラット
状バーナーを用いた方が、用いない場合の比較例に比較
し、合成初期での付着量増加が大きくなった。これは、
フラット状バーナーによって火炎がターゲット軸方向に
引き伸ばされたため、発生した微粒子がターゲットに効
率よくぶつかったためであると考えられる。
【００２８】以上のように、バーナーより発生している
微粒子流１２に、ガス流を（この場合、火炎である）吹
き付けることによって、ターゲット形状に最適な微粒子
流断面形状を作り、付着効率を向上させることが出来
た。
微粒子流１２に、ガス流を（この場合、火炎である）吹
き付けることによって、ターゲット形状に最適な微粒子
流断面形状を作り、付着効率を向上させることが出来
た。
【００２９】実施例２ 本実施例は、実施例１で用いたフラット状バーナー１４
ａの代わりに、図９，１０に示すガスノズル１４ｂ，１
４ｃを用いた実施例である。図９に示す実施例では、外
径１０mmのステンレスチューブに、内径０．５mmの穴
を、３mmピッチで直線状に開けたノズル１４ｂを、図３
に示す実施例と同じ位置に配置し、ノズル１４ｂには、
酸素ガスを流した。この場合、メインのバーナー４の火
炎温度が低下するので、メインのバーナー４への水素流
量は、前記実施例１の条件より１０ＳＬＭ程度増やすこ
とが好ましい。この実施例の場合でも、図８に示す効果
とほぼ同様な効果が得られた。
ａの代わりに、図９，１０に示すガスノズル１４ｂ，１
４ｃを用いた実施例である。図９に示す実施例では、外
径１０mmのステンレスチューブに、内径０．５mmの穴
を、３mmピッチで直線状に開けたノズル１４ｂを、図３
に示す実施例と同じ位置に配置し、ノズル１４ｂには、
酸素ガスを流した。この場合、メインのバーナー４の火
炎温度が低下するので、メインのバーナー４への水素流
量は、前記実施例１の条件より１０ＳＬＭ程度増やすこ
とが好ましい。この実施例の場合でも、図８に示す効果
とほぼ同様な効果が得られた。
【００３０】図１１は、ノズル１４ｂに導入するガス流
量を変化させ、メインのバーナー４からの微粒子流１２
の断面形状を、ノズルの吹き付け方向の寸法ａとそれに
対して直角方向の寸法ｂとの比ａ／ｂとして評価したグ
ラフである。断面寸法の測定は、レーザー光の散乱強度
によって測定した。
量を変化させ、メインのバーナー４からの微粒子流１２
の断面形状を、ノズルの吹き付け方向の寸法ａとそれに
対して直角方向の寸法ｂとの比ａ／ｂとして評価したグ
ラフである。断面寸法の測定は、レーザー光の散乱強度
によって測定した。
【００３１】その結果、ノズル１４ｂからのガス流量を
増加させることによって、断面形状は、図中のａ方向が
小さくなり、ｂ方向が大きくなっていることが分かる。
また、断面形状の偏平化が、際限なく進むのではなく、
一定値に収束すると同時に、バーナー火炎が乱れてしま
う。したがって、ガスノズルの効果を引き出すには、ノ
ズル１４ｂの形状に対して最適なガス流量が存在する。
増加させることによって、断面形状は、図中のａ方向が
小さくなり、ｂ方向が大きくなっていることが分かる。
また、断面形状の偏平化が、際限なく進むのではなく、
一定値に収束すると同時に、バーナー火炎が乱れてしま
う。したがって、ガスノズルの効果を引き出すには、ノ
ズル１４ｂの形状に対して最適なガス流量が存在する。
【００３２】図１０は、上述の直線形状のガスノズル１
４ｂに対して、曲線状のガスノズル１４ｃを用いた場合
の実施例である。この場合の極率半径は、２００mmであ
る。微粒子流の断面形状は、図１２に示すように、ノズ
ル方向ａにのみ変形するだけでなく、ノズルに垂直方向
ｂにも、ある程度変形させることが出来る。このノズル
１４ｃを用いることによって、ターゲットの両端での微
粒子流分布を最適化することにより、付着スート形状を
最適なものにすることができるようになった。
４ｂに対して、曲線状のガスノズル１４ｃを用いた場合
の実施例である。この場合の極率半径は、２００mmであ
る。微粒子流の断面形状は、図１２に示すように、ノズ
ル方向ａにのみ変形するだけでなく、ノズルに垂直方向
ｂにも、ある程度変形させることが出来る。このノズル
１４ｃを用いることによって、ターゲットの両端での微
粒子流分布を最適化することにより、付着スート形状を
最適なものにすることができるようになった。
【００３３】実施例３ この実施例は、本発明をＶＡＤ法に適用した実施例であ
る。ＶＡＤ法では、図１３に示すように、回転した種棒
に、コア部２ａおよびクラッド部８ａを同時に形成し、
得られる多孔質母材１０ａを引き上げてゆく。コア部２
ａは、コアバーナー４ａによってＧｅＯ2 を添加しなが
ら形成される。クラッド部８ａは、クラッド用バーナー
４ｂによってＳｉＯ2 のみで形成される。なお、図１３
中、符号２０は排気装置である。
る。ＶＡＤ法では、図１３に示すように、回転した種棒
に、コア部２ａおよびクラッド部８ａを同時に形成し、
得られる多孔質母材１０ａを引き上げてゆく。コア部２
ａは、コアバーナー４ａによってＧｅＯ2 を添加しなが
ら形成される。クラッド部８ａは、クラッド用バーナー
４ｂによってＳｉＯ2 のみで形成される。なお、図１３
中、符号２０は排気装置である。
【００３４】本実施例では、図１４，１５に示すよう
に、フラット状バーナー１４ｄ，１４ｄを、メインのコ
アバーナー４ａに対して上側二箇所から挟み込むよう
に、設置し、火炎内の微粒子流１２の断面形状を、図１
６の（ａ）に示す円形状から、（ｂ）の下方に膨出する
おむすび形状に変形させた。
に、フラット状バーナー１４ｄ，１４ｄを、メインのコ
アバーナー４ａに対して上側二箇所から挟み込むよう
に、設置し、火炎内の微粒子流１２の断面形状を、図１
６の（ａ）に示す円形状から、（ｂ）の下方に膨出する
おむすび形状に変形させた。
【００３５】フラット状バーナー１４ｄ，１４ｄは、コ
アバーナー４ａからの火炎を片側θ1 角度で挟むように
し、水平方向からθ2 の角度で配置した。θ1 ，θ2
は、特に限定されないが、たとえば、それぞれ３０度お
よび６０度である。コアバーナー４ａのガス条件は、特
に限定されないが、たとえば、水素８ＳＬＭ、酸素６Ｓ
ＬＭ、アルゴン２ＳＬＭ、ＳｉＣｌ4 ５０ＳＣＣＭ、Ｇ
ｅＣｌ4 ２ＳＣＣＭであり、フラット状バーナー１４ｄ
の条件は、たとえば、水素１０ＳＬＭ、酸素４ＳＬＭで
あった。
アバーナー４ａからの火炎を片側θ1 角度で挟むように
し、水平方向からθ2 の角度で配置した。θ1 ，θ2
は、特に限定されないが、たとえば、それぞれ３０度お
よび６０度である。コアバーナー４ａのガス条件は、特
に限定されないが、たとえば、水素８ＳＬＭ、酸素６Ｓ
ＬＭ、アルゴン２ＳＬＭ、ＳｉＣｌ4 ５０ＳＣＣＭ、Ｇ
ｅＣｌ4 ２ＳＣＣＭであり、フラット状バーナー１４ｄ
の条件は、たとえば、水素１０ＳＬＭ、酸素４ＳＬＭで
あった。
【００３６】このフラット状バーナー１４ｄ，１４ｄに
よって、微粒子流の断面形状が変形し、コア部２ａの先
端に、よりＧｅが集中し、クラッド部８ａへの干渉が少
なくなったため、図１７（ｂ）に示すように、裾だれの
ない理想的な屈折率プロファイルが得られるようになっ
た。この場合も、微粒子に吹き付けるガス流が、火炎で
なくても良いことは言うまでもない。なお、図１７
（ａ）の屈折率プロファイルは、フラット状バーナー１
４ｄ，１４ｄを配置しない場合以外は実施例３と同様な
条件でＶＡＤ法によって製造されたシングルモード光フ
ァイバーの屈折率プロファイルである。図１７（ａ）の
ように、コア部の高屈折率がクラッド部に広がっている
と分散特性が悪くなり、品質上問題がある。これは、コ
アバーナー火炎内のＧｅの空間分布が適切でないことか
ら生じている。
よって、微粒子流の断面形状が変形し、コア部２ａの先
端に、よりＧｅが集中し、クラッド部８ａへの干渉が少
なくなったため、図１７（ｂ）に示すように、裾だれの
ない理想的な屈折率プロファイルが得られるようになっ
た。この場合も、微粒子に吹き付けるガス流が、火炎で
なくても良いことは言うまでもない。なお、図１７
（ａ）の屈折率プロファイルは、フラット状バーナー１
４ｄ，１４ｄを配置しない場合以外は実施例３と同様な
条件でＶＡＤ法によって製造されたシングルモード光フ
ァイバーの屈折率プロファイルである。図１７（ａ）の
ように、コア部の高屈折率がクラッド部に広がっている
と分散特性が悪くなり、品質上問題がある。これは、コ
アバーナー火炎内のＧｅの空間分布が適切でないことか
ら生じている。
【００３７】実施例４ 本実施例は、実施例２の変形例であり、合成初期にの
み、図１０に示すような曲線型ノズル１４ｃを用いて、
ターゲットが細いときの効率を上げた例である。図１８
は、その実施例の場合のノズルガス条件と付着量を示し
ている。曲線型ノズル１４ｃへ導入している酸素流量
を、図の曲線Ｘのように、時間の経過とともに、徐々に
減少させて行った。これによって合成初期の微粒子形状
をターゲットに応じて最適にし、ターゲットが太るにし
たがって、微粒子流の変形の効果を無くしてゆくこと
で、図１８中の曲線Ｙ，Ｚに示すように、合成初期の効
率を従来の３倍にできた。
み、図１０に示すような曲線型ノズル１４ｃを用いて、
ターゲットが細いときの効率を上げた例である。図１８
は、その実施例の場合のノズルガス条件と付着量を示し
ている。曲線型ノズル１４ｃへ導入している酸素流量
を、図の曲線Ｘのように、時間の経過とともに、徐々に
減少させて行った。これによって合成初期の微粒子形状
をターゲットに応じて最適にし、ターゲットが太るにし
たがって、微粒子流の変形の効果を無くしてゆくこと
で、図１８中の曲線Ｙ，Ｚに示すように、合成初期の効
率を従来の３倍にできた。
【００３８】その結果、平均の合成速度を向上させるこ
とが出来るようになった。なお、図１８中、曲線Ｙが、
ノズル使用時のガラス微粒子付着量と時間の経過を示す
グラフであり、曲線Ｚが、ノズル不使用時のガラス微粒
子付着量と時間の経過を示すグラフである。
とが出来るようになった。なお、図１８中、曲線Ｙが、
ノズル使用時のガラス微粒子付着量と時間の経過を示す
グラフであり、曲線Ｚが、ノズル不使用時のガラス微粒
子付着量と時間の経過を示すグラフである。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
酸水素バーナーなどの火炎発生手段からターゲットへ向
けて形成される微粒子流に、ガス流を吹き付け、微粒子
流の断面形状を制御することができるので、微粒子流
を、ターゲット形状に対して最適な形状にし、微粒子流
に含まれるガラス微粒子の付着効率を飛躍的に向上させ
ることができる。
酸水素バーナーなどの火炎発生手段からターゲットへ向
けて形成される微粒子流に、ガス流を吹き付け、微粒子
流の断面形状を制御することができるので、微粒子流
を、ターゲット形状に対して最適な形状にし、微粒子流
に含まれるガラス微粒子の付着効率を飛躍的に向上させ
ることができる。
【００４０】また、本発明の方法を、たとえばＶＡＤ法
に適用し、コア部とクラッド部とを同時に形成する場合
には、コア部を形成するためのガラス微粒子を含む微粒
子流の断面形状を制御することにより、光ファイバーの
屈折率プロファイルの制御が可能となり、屈折率プロフ
ァイルを制御するために、バーナーなどの火炎発生手段
を取り替える必要がなくなる。
に適用し、コア部とクラッド部とを同時に形成する場合
には、コア部を形成するためのガラス微粒子を含む微粒
子流の断面形状を制御することにより、光ファイバーの
屈折率プロファイルの制御が可能となり、屈折率プロフ
ァイルを制御するために、バーナーなどの火炎発生手段
を取り替える必要がなくなる。
【図１】本発明の一実施例に係る光ファイバー用多孔室
母材の製造方法を示す概略側面図である。
母材の製造方法を示す概略側面図である。
【図２】図１に示すii−ii線方向からみた概略説明図で
ある。
ある。
【図３】図１に示すii−ii線方向からみた概略説明図で
ある。
ある。
【図４】図３に示すIV−IV線に沿う方向からみた概略説
明図である。
明図である。
【図５】図３に示す実施例の効果を確かめるための実験
例を示す概略図である。
例を示す概略図である。
【図６】図５に示すVI−VI線に沿う矢視図である。
【図７】比較例に対する本発明の一実施例の作用効果に
係る付着スートの分布図である。
係る付着スートの分布図である。
【図８】比較例に対する本発明の一実施例の作用効果に
係る時間の経過に対する付着スートの付着量変化を示す
グラフである。
係る時間の経過に対する付着スートの付着量変化を示す
グラフである。
【図９】本発明の他の実施例で用いるノズルの斜視図で
ある。
ある。
【図１０】本発明のさらにその他の実施例で用いるノズ
ルと主バーナーとの位置関係を示す平面図である。
ルと主バーナーとの位置関係を示す平面図である。
【図１１】ノズルガス量と微粒子流の偏平度との関係を
示すグラフである。
示すグラフである。
【図１２】微粒子流の断面を示す概略断面図である。
【図１３】本発明の他の実施例に係る光ファイバー用多
孔質母材の製造方法を示す概略側面図である。
孔質母材の製造方法を示す概略側面図である。
【図１４】図１３のＡ−Ａ線に沿う矢視図である。
【図１５】図１３のＢ−Ｂ線に沿う矢視図である。
【図１６】同実施例の微粒子流の断面図である。
【図１７】比較例に対する本実施例の作用効果を示す屈
折率プロファイルのグラフである。
折率プロファイルのグラフである。
【図１８】比較例に対する本発明の他の実施例に係る方
法の作用効果に係るスート付着量と時間との関係を示す
グラフである。
法の作用効果に係るスート付着量と時間との関係を示す
グラフである。
２… コアロッド ２ａ… コア部 ４… バーナー ４ａ… コア用バーナー ４ｂ… クラッド用バーナー ８，８ａ… クラッド部 １０，１０ａ… 光ファイバー用多孔質母材 １２… 微粒子流 １４，１４ｂ，１４ｃ… ノズル １４ａ，１４ｄ… バーナー １６… ガス流 １８… 平板ターゲット
Claims (1)
- 【請求項１】 原料ガスの蒸気を、火炎発生手段からの
火炎中で火災加水分解して、ガラス微粒子を形成し、こ
のガラス微粒子を微粒子流としてターゲットに向けて吹
き付け、ガラス微粒子をターゲットに付着させて光ファ
イバー用多孔質母材を製造する方法において、 火炎発生手段からターゲットへ向けて形成される微粒子
流に、ガス流を吹き付け、微粒子流の断面形状を制御す
ることを特徴とする光ファイバー用多孔質母材の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30169992A JPH06122528A (ja) | 1992-10-14 | 1992-10-14 | 光ファイバー用多孔質母材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30169992A JPH06122528A (ja) | 1992-10-14 | 1992-10-14 | 光ファイバー用多孔質母材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06122528A true JPH06122528A (ja) | 1994-05-06 |
Family
ID=17900092
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30169992A Pending JPH06122528A (ja) | 1992-10-14 | 1992-10-14 | 光ファイバー用多孔質母材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06122528A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6145344A (en) * | 1993-08-26 | 2000-11-14 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Method for the preparation of a porous silica glass preform for optical fibers |
| WO2001068539A1 (en) * | 2000-03-15 | 2001-09-20 | Corning Incorporated | Method and apparatus for combustion-enhanced vaporization |
| KR100526533B1 (ko) * | 2002-06-24 | 2005-11-08 | 삼성전자주식회사 | 광섬유 모재 증착용 버너 |
| JP2012512798A (ja) * | 2008-12-19 | 2012-06-07 | ジェイ−ファイバー ゲーエムベーハー | 光ファイバ用の半製品としてのプリフォームを製造するマルチノズル型管状プラズマ堆積バーナ |
-
1992
- 1992-10-14 JP JP30169992A patent/JPH06122528A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6145344A (en) * | 1993-08-26 | 2000-11-14 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Method for the preparation of a porous silica glass preform for optical fibers |
| WO2001068539A1 (en) * | 2000-03-15 | 2001-09-20 | Corning Incorporated | Method and apparatus for combustion-enhanced vaporization |
| US6374642B1 (en) * | 2000-03-15 | 2002-04-23 | Corning Incorporated | Method and apparatus for combustion-enhanced vaporization |
| KR100526533B1 (ko) * | 2002-06-24 | 2005-11-08 | 삼성전자주식회사 | 광섬유 모재 증착용 버너 |
| JP2012512798A (ja) * | 2008-12-19 | 2012-06-07 | ジェイ−ファイバー ゲーエムベーハー | 光ファイバ用の半製品としてのプリフォームを製造するマルチノズル型管状プラズマ堆積バーナ |
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