JPH06127965A - Apparatus for production of optical fiber preform - Google Patents
Apparatus for production of optical fiber preformInfo
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- 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]
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、反応容器の中でバーナ
で合成したガラス微粒子を種棒の先端に堆積させて光フ
ァイバ母材を形成する光ファイバ母材製造装置に関する
ものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical fiber preform producing apparatus for depositing glass fine particles synthesized by a burner in a reaction vessel on the tip of a seed rod to form an optical fiber preform.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図４は、従来の光ファイバ母材製造装置
の例を示したものである。該光ファイバ母材製造装置
は、反応容器１にコアバーナ２，クラッドバーナ３と排
気管４とを図示のように対向配置し，反応容器１の開口
部からその内部に種棒５を下向きに挿入し、コアバーナ
２の火炎２ａ中で合成したコア用のガラス微粒子とクラ
ッドバーナ３の火炎３ａ中で合成したクラッド用のガラ
ス微粒子とを、回転しつつ引上げる種棒５の下端に堆積
させて光ファイバ母材６の製造を行っていた。光ファイ
バ母材６として付着しないガラス微粒子及びＨＣｌ等
は、光ファイバ母材６を間にしてコアバーナ２及びクラ
ッドバーナ３の反対側に存在する排気管４より排気させ
ていた。2. Description of the Related Art FIG. 4 shows an example of a conventional optical fiber preform manufacturing apparatus. In the optical fiber preform manufacturing apparatus, a core burner 2, a clad burner 3 and an exhaust pipe 4 are arranged to face each other in a reaction vessel 1, and a seed rod 5 is inserted downward from the opening of the reaction vessel 1 into the reaction vessel 1. Then, the glass particles for the core synthesized in the flame 2a of the core burner 2 and the glass particles for the clad synthesized in the flame 3a of the clad burner 3 are deposited on the lower end of the seed rod 5 that is pulled up while rotating, and light is emitted. The fiber preform 6 was manufactured. The glass particles, HCl, and the like that do not adhere as the optical fiber base material 6 were exhausted from the exhaust pipe 4 existing on the opposite side of the core burner 2 and the clad burner 3 with the optical fiber base material 6 in between.
【０００３】この場合、コアバーナ２の先端での反応
は、次の通りである。 ＳｉＣｌ4 ＋２Ｈ2 Ｏ→ＳｉＯ2 ＋４ＨＣｌ ＧｅＣｌ4 ＋２Ｈ2 Ｏ→ＧｅＯ2 ＋４ＨＣｌ ここで、Ｈ2 Ｏは水素ガスと酸素ガスを原料ガスと共に
コアバーナ２に供給して、酸水素火炎２ａを作ることに
より形成される。In this case, the reaction at the tip of the core burner 2 is as follows. SiCl 4 + 2H 2 O → SiO 2 + 4HCl GeCl 4 + 2H 2 O → GeO 2 + 4HCl Here, H 2 O is formed by supplying hydrogen gas and oxygen gas together with the source gas to the core burner 2 to form an oxyhydrogen flame 2a. To be done.
【０００４】このような光ファイバ母材製造装置では、
屈折率付与剤であるＧｅＯ2 をＳｉＯ2 からなる光ファ
イバ母材６内に設計通りに分布させることが必要であ
る。即ち、図５（Ａ）に示すようにコア部（ＳｉＯ2 ＋
ＧｅＯ2 ）６ａとクラッド部（ＳｉＯ2 ）６ｂとからな
る光ファイバ母材６内に、図５（Ｂ）に示すようにＧｅ
Ｏ2 の濃度分布を正確に決めることが、シングルモード
光ファイバの屈折率のプロファイルを決定する上で必要
である。光ファイバ母材６内のＧｅＯ2 の濃度分布が正
しく形成されないと、例えば図６に示すように該ＧｅＯ
2 の濃度分布の裾部及び上部がだれてしまうことにな
る。In such an optical fiber preform manufacturing apparatus,
It is necessary to distribute GeO 2 which is a refractive index imparting agent in the optical fiber preform 6 made of SiO 2 as designed. That is, as shown in FIG. 5 (A), the core portion (SiO 2 +
As shown in FIG. 5 (B), the GeO 2 ) 6a and the cladding (SiO 2 ) 6b are placed in the optical fiber preform 6 as shown in FIG.
Accurate determination of the O 2 concentration distribution is necessary for determining the profile of the refractive index of the single mode optical fiber. If the concentration distribution of GeO 2 in the optical fiber preform 6 is not properly formed, for example, as shown in FIG.
The bottom and the top of the concentration distribution of 2 will be dripping.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
光ファイバ母材製造装置では、図４及び図７に示すよう
に各火炎２ａ，３ａの周囲及び排気管４の入口の周囲等
で無数のガスの渦７等による乱れがあり、ガス等の流れ
が時間的，空間的に安定しないため、コアバーナ２から
供給されるＧｅＯ2 の流れが乱れて、光ファイバ母材６
のコア部６ａに正しく堆積せず、該光ファイバ母材６内
のＧｅＯ2 の濃度分布を正しく作ることができない問題
点があった。However, in the conventional optical fiber preform manufacturing apparatus, as shown in FIGS. 4 and 7, innumerable gases are present around the flames 2a and 3a and around the inlet of the exhaust pipe 4. There is turbulence due to the vortex 7 and the like, and the flow of gas and the like is not stable in time and space, so the flow of GeO 2 supplied from the core burner 2 is disturbed, and the optical fiber preform 6
However, there was a problem that the GeO 2 concentration distribution in the optical fiber preform 6 could not be made correctly because it was not correctly deposited on the core portion 6a.
【０００６】反応容器１内のガスの流れを安定させるた
め、（イ）種棒５の上部からダウンフローを与える、
（ロ）バーナ２，３の周囲からエアーを供給する、
（ハ）排気管４の吸引風量を大きくする等の対策が考え
られているが、いずれも問題があり、光ファイバ母材６
内のＧｅＯ2 の濃度分布を正しく作ることができる光フ
ァイバ母材製造装置の開発が望まれている。In order to stabilize the gas flow in the reaction vessel 1, (a) downflow is applied from the upper part of the seed rod 5.
(B) Air is supplied from around the burners 2 and 3.
(C) Measures such as increasing the suctioned air volume of the exhaust pipe 4 have been considered, but all have problems, and the optical fiber preform 6
It is desired to develop an optical fiber preform manufacturing apparatus capable of accurately forming the GeO 2 concentration distribution in the inside.
【０００７】本発明の目的は、光ファイバ母材内の屈折
率付与剤の濃度分布を正しく作ることができる光ファイ
バ母材製造装置を提供することにある。An object of the present invention is to provide an optical fiber preform manufacturing apparatus capable of accurately forming the concentration distribution of the refractive index imparting agent in the optical fiber preform.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する本
発明の構成を説明すると、本発明はバーナの火炎中で合
成したガラス微粒子を反応容器の中で種棒の先端に堆積
させて光ファイバ母材を形成し、前記反応容器内の不要
ガスを排気管で該反応容器の外に排出させる光ファイバ
母材製造装置において、前記反応容器内の前記排気管の
入口の周囲に、旋回流を発生させる旋回流発生ユニット
が設けられていることを特徴とする。The structure of the present invention which achieves the above-mentioned object will be described. The present invention is that the glass fine particles synthesized in the flame of a burner are deposited on the tip of a seed rod in a reaction vessel to emit light. In an optical fiber preform manufacturing apparatus that forms a fiber preform and discharges unnecessary gas in the reaction vessel to the outside of the reaction vessel by an exhaust pipe, a swirling flow around the inlet of the exhaust pipe in the reaction vessel. It is characterized in that a swirling flow generating unit for generating is generated.
【０００９】[0009]
【作用】このように反応容器内の排気管の入口の周囲
に、旋回流を発生させる旋回流発生ユニットを設ける
と、該反応容器内の排気管の入口の周囲に龍巻のような
旋回流が発生し、この旋回流で排気管の吸引能力が高ま
る。その結果、反応容器内で浮遊している不要なガス等
がこの旋回流により吸引されて除去され、該反応容器内
のガス等の流れが安定し、コアバーナから供給される屈
折率付与剤が光ファイバ母材のコア部に正しく堆積し、
光ファイバ母材内に屈折率付与剤の濃度分布を正しく形
成することができる。When a swirl flow generating unit for generating a swirl flow is provided around the inlet of the exhaust pipe in the reaction container as described above, a swirl-like swirl flow is formed around the inlet of the exhaust pipe in the reaction container. Occurs, and the swirling flow enhances the suction capability of the exhaust pipe. As a result, unnecessary gas floating in the reaction container is sucked and removed by this swirling flow, the flow of gas etc. in the reaction container is stabilized, and the refractive index imparting agent supplied from the core burner emits light. Accurately deposited on the core of the fiber base material,
It is possible to correctly form the concentration distribution of the refractive index imparting agent in the optical fiber preform.
【００１０】[0010]
【実施例】図１及び図３は、本発明に係る光ファイバ母
材製造装置の一実施例を示したものである。なお、前述
した図４と対応する部分には、同一符号を付けて示して
いる。1 and 3 show one embodiment of an optical fiber preform manufacturing apparatus according to the present invention. The parts corresponding to those in FIG. 4 described above are denoted by the same reference numerals.
【００１１】本実施例では、反応容器１内の排気管４の
入口の周囲に、龍巻のような旋回流を発生させる旋回流
発生ユニット８を設けている。該旋回流発生ユニット８
は、所定間隔で同軸配置された内筒８ａと外筒８ｂの両
端が端板８ｃ，８ｄで閉塞され、内筒８ａと外筒８ｂと
の間にはオリフィス８ｅが設けられ、外筒８ｂの先端外
周には複数のノズル８ｆが設けられ、外筒８ｂの基端に
はインレット部８ｇが設けられた構造になっている。In this embodiment, a swirl flow generating unit 8 for generating a swirl flow like a tornado is provided around the inlet of the exhaust pipe 4 in the reaction vessel 1. The swirl flow generation unit 8
Both ends of an inner cylinder 8a and an outer cylinder 8b coaxially arranged at a predetermined interval are closed by end plates 8c and 8d, and an orifice 8e is provided between the inner cylinder 8a and the outer cylinder 8b. A plurality of nozzles 8f are provided on the outer circumference of the tip, and an inlet portion 8g is provided on the base end of the outer cylinder 8b.
【００１２】このような旋回流発生ユニット８を備えた
光ファイバ母材製造装置においては、コアバーナ２の火
炎２ａ中で合成したコア用のガラス微粒子とクラッドバ
ーナ３の火炎３ａ中で合成したクラッド用のガラス微粒
子とを、回転しつつ引上げる種棒５の下端に堆積させて
光ファイバ母材６の製造を行う際に、旋回流発生ユニッ
ト８のインレット部８ｇからエアーを供給すると、該旋
回流発生ユニット８の先端外周の各ノズル８ｆからエア
ーが図３に示すように渦状の旋回流として放出される。
これにより排気管４の入口の周囲に龍巻のような旋回流
が発生し、排気管４の吸引能力が高まり、反応容器１内
の不要なガス等がこの旋回流により吸引されて除去さ
れ、該反応容器１内のガス等の流れが安定し、コアバー
ナ２ａから供給される屈折率付与剤であるＧｅＯ2 が光
ファイバ母材６のコア部６ａに正しく堆積し、該光ファ
イバ母材６内にＧｅＯ2 の濃度分布を正しく形成するこ
とができる。In the optical fiber preform manufacturing apparatus equipped with such a swirling flow generating unit 8, the glass particles for core synthesized in the flame 2a of the core burner 2 and the clad synthesized in the flame 3a of the clad burner 3 are used. When the optical particles are deposited on the lower end of the seed rod 5 that is pulled up while rotating to manufacture the optical fiber preform 6, when air is supplied from the inlet portion 8g of the swirling flow generating unit 8, the swirling flow is generated. Air is discharged from each nozzle 8f on the outer periphery of the tip of the generation unit 8 as a swirling swirl flow as shown in FIG.
As a result, a swirling flow like a tornado is generated around the inlet of the exhaust pipe 4, the suction capacity of the exhaust pipe 4 is increased, and unnecessary gas and the like in the reaction vessel 1 is sucked and removed by the swirling flow, The flow of gas or the like in the reaction vessel 1 is stabilized, and GeO 2 which is the refractive index imparting agent supplied from the core burner 2a is correctly deposited on the core portion 6a of the optical fiber preform 6, Thus, the GeO 2 concentration distribution can be correctly formed.
【００１３】実験例 コアバーナ２ Ｈ2 ：５ l/min Ｏ2 ：５ l/min ＳｉＣｌ4 ：300 cc/min ＧｅＣｌ4 ：20〜30 cc/min クラッドバーナ３ Ｈ2 ：10 l/min Ｏ2 ：10 l/min ＳｉＣｌ4 ：300 cc/min 排気管４内の圧力：−２mmＨ2 Ｏ 種棒５の上部からのエアーの流量：150 l/min 旋回流発生ユニット８へのエアー供給量：５〜30 l/min ノズル８ｆの口径：１〜３mmφ ノズル８ｆの個数：16個 上記実施例では、旋回流発生ユニット８にエアーを供給
したが、エアーの代わりにＮ2 やＡｒ等を用いることも
できる。Experimental Example Core burner 2 H 2 : 5 l / min O 2 : 5 l / min SiCl 4 : 300 cc / min GeCl 4 : 20-30 cc / min Clad burner 3 H 2 : 10 l / min O 2 : 10 l / min SiCl 4 : 300 cc / min Pressure in exhaust pipe 4: -2 mmH 2 O Air flow rate from upper part of seed rod 5: 150 l / min Air supply amount to swirl flow generation unit 8: 5 30 l / min Diameter of nozzle 8f: 1-3 mmφ Number of nozzles 8f: 16 In the above embodiment, air was supplied to the swirl flow generating unit 8, but N 2 or Ar may be used instead of air. .
【００１４】ノズル８ｆの口径は、もっと小さくするこ
ともできる。また、ノズル８ｆの個数は16個に限定され
るものではなく、旋回流を作れる個数であれば何個でも
よい。更に、ノズル８ｆは端板８ｃに設けることもでき
る。The diameter of the nozzle 8f can be made smaller. Further, the number of nozzles 8f is not limited to 16 and may be any number as long as a swirl flow can be created. Further, the nozzle 8f may be provided on the end plate 8c.
【００１５】旋回流発生ユニット８は、ガラスや表面に
防食処理を施した金属等で形成することができる。The swirl flow generating unit 8 can be formed of glass or a metal whose surface is anticorrosive.
【００１６】該旋回流発生ユニット８へのガスの供給量
は、少なくても多くてもよくないので、適性範囲の供給
量を適宜決める必要がある。The amount of gas supplied to the swirl flow generating unit 8 may be either small or large, so that it is necessary to appropriately determine the amount of gas supplied in an appropriate range.
【００１７】[0017]
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る光ファ
イバ母材製造装置においては、反応容器内の排気管の入
口の周囲に、旋回流を発生させる旋回流発生ユニットを
設けるので、該反応容器内の排気管の入口の周囲に龍巻
のような旋回流が発生し、この旋回流で排気管の吸引能
力が高まり、反応容器内の不要なガス等がこの旋回流に
より吸引されて除去され、該反応容器内のガス等の流れ
が安定し、コアバーナから供給される屈折率付与剤が光
ファイバ母材のコア部に正しく堆積し、光ファイバ母材
内に屈折率付与剤の濃度分布を正しく形成することがで
きる。As described above, in the optical fiber preform manufacturing apparatus according to the present invention, since the swirl flow generating unit for generating the swirl flow is provided around the inlet of the exhaust pipe in the reaction vessel, the reaction A tornado-like swirling flow is generated around the inlet of the exhaust pipe in the vessel, and this swirling flow enhances the suction capacity of the exhaust pipe, and unnecessary gas in the reaction vessel is sucked and removed by this swirling flow. The flow of gas or the like in the reaction vessel is stabilized, the refractive index imparting agent supplied from the core burner is correctly deposited on the core portion of the optical fiber preform, and the concentration distribution of the refractive index imparting agent in the optical fiber preform. Can be formed correctly.
【図１】本発明に係る光ファイバ母材製造装置の概略構
成を示す縦断面図である。FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of an optical fiber preform manufacturing apparatus according to the present invention.
【図２】本実施例で用いている旋回流発生ユニットの縦
断面図である。FIG. 2 is a vertical cross-sectional view of a swirl flow generation unit used in this embodiment.
【図３】図１のＸ−Ｘ線矢視図である。FIG. 3 is a view taken along line XX of FIG.
【図４】従来の光ファイバ母材製造装置の概略構成を示
す縦断面図である。FIG. 4 is a vertical sectional view showing a schematic configuration of a conventional optical fiber preform manufacturing apparatus.
【図５】（Ａ）は光ファイバ母材の横断面図、（Ｂ）は
光ファイバ母材内におけるＧｅＯ2 の正しい濃度分布の
一例を示す濃度分布図である。5A is a cross-sectional view of an optical fiber preform, and FIG. 5B is a concentration distribution diagram showing an example of a correct GeO 2 concentration distribution in the optical fiber preform.
【図６】光ファイバ母材内における不適正なＧｅＯ2 の
濃度分布図である。FIG. 6 is an inappropriate GeO 2 concentration distribution diagram in the optical fiber preform.
【図７】図４のＹ−Ｙ線矢視図である。7 is a view taken along the line YY of FIG.
１ 反応容器 ２ コアバーナ ２ａ 火炎 ３ クラッドバーナ ３ａ 火炎 ４ 排気管 ５ 種棒 ６ 光ファイバ母材 ７ 渦 ８ 旋回流発生ユニット ８ａ 内筒 ８ｂ 外筒 ８ｃ，８ｄ 端板 ８ｅ オリフィス ８ｆ ノズル ８ｇ インレット部 1 Reaction Vessel 2 Core Burner 2a Flame 3 Clad Burner 3a Flame 4 Exhaust Pipe 5 Type Rod 6 Optical Fiber Preform 7 Vortex 8 Swirling Flow Generation Unit 8a Inner Cylinder 8b Outer Cylinder 8c, 8d End Plate 8e Orifice 8f Nozzle 8g Inlet Part
Claims (1)
を反応容器の中で種棒の先端に堆積させて光ファイバ母
材を形成し、前記反応容器内の不要ガスを排気管で該反
応容器の外に排出させる光ファイバ母材製造装置におい
て、 前記反応容器内の前記排気管の入口の周囲に、旋回流を
発生させる旋回流発生ユニットが設けられていることを
特徴とする光ファイバ母材製造装置。1. A glass fiber fine particle synthesized in a flame of a burner is deposited on a tip of a seed rod in a reaction vessel to form an optical fiber preform, and unnecessary gas in the reaction vessel is exhausted through the reaction vessel. In the apparatus for producing an optical fiber preform for discharging to the outside of the optical fiber preform, a swirl flow generation unit for generating a swirl flow is provided around the inlet of the exhaust pipe in the reaction vessel. Manufacturing equipment.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27981392A JP3287618B2 (en) | 1992-10-19 | 1992-10-19 | Optical fiber preform manufacturing equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27981392A JP3287618B2 (en) | 1992-10-19 | 1992-10-19 | Optical fiber preform manufacturing equipment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06127965A true JPH06127965A (en) | 1994-05-10 |
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Family
ID=17616281
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27981392A Expired - Fee Related JP3287618B2 (en) | 1992-10-19 | 1992-10-19 | Optical fiber preform manufacturing equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3287618B2 (en) |
-
1992
- 1992-10-19 JP JP27981392A patent/JP3287618B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
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| JP3287618B2 (en) | 2002-06-04 |
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