JPH061632A - 光ファイバ用多孔質母材の合成方法及び光ファイバ用多孔質母材の合成装置 - Google Patents
光ファイバ用多孔質母材の合成方法及び光ファイバ用多孔質母材の合成装置Info
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- JPH061632A JPH061632A JP19004792A JP19004792A JPH061632A JP H061632 A JPH061632 A JP H061632A JP 19004792 A JP19004792 A JP 19004792A JP 19004792 A JP19004792 A JP 19004792A JP H061632 A JPH061632 A JP H061632A
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- glass
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- 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
- C03B2207/04—Multi-nested ports
- C03B2207/06—Concentric circular ports
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2207/00—Glass deposition burners
- C03B2207/20—Specific substances in specified ports, e.g. all gas flows specified
-
- 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
Abstract
(57)【要約】
【目的】 光ファイバ用多孔質母材のガラス微粒子の付
着率を向上させる光ファイバ用多孔質母材の合成方法(
装置) を提供する。 【構成】 ＳｉＣｌ4 およびＧｅＣｌ4 などの原料ガス
と水素および酸素などの燃焼ガスとをバーナ２に導入し
て，コアロッド１の上に付着させ堆積させて光ファイバ
のクラッド部分となるガラス微粒子７をバーナ２からコ
アロッド１に放射させるに際して，バーナ２内の電極線
３を挿入し，この電極線３に正負交互の極性の電圧を印
加して，ガラス微粒子７を正負に帯電させる。その結
果、バーナとコアロッド１との間の空間中でガラス微粒
子７同志の結合が促進され、造粒が進むのでコアロッド
１上へのガラス微粒子の付着率が向上する。
着率を向上させる光ファイバ用多孔質母材の合成方法(
装置) を提供する。 【構成】 ＳｉＣｌ4 およびＧｅＣｌ4 などの原料ガス
と水素および酸素などの燃焼ガスとをバーナ２に導入し
て，コアロッド１の上に付着させ堆積させて光ファイバ
のクラッド部分となるガラス微粒子７をバーナ２からコ
アロッド１に放射させるに際して，バーナ２内の電極線
３を挿入し，この電極線３に正負交互の極性の電圧を印
加して，ガラス微粒子７を正負に帯電させる。その結
果、バーナとコアロッド１との間の空間中でガラス微粒
子７同志の結合が促進され、造粒が進むのでコアロッド
１上へのガラス微粒子の付着率が向上する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバ用多孔質ガ
ラス母材の合成方法とその装置に関する。
ラス母材の合成方法とその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバ用多孔質ガラス母材を製造す
るには、まず，ＶＡＤ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、次いで，これを
ガラス化後さらにこのガラス化された母材表面に外付け
法によって残りのクラッド部を合成する。このようにし
て合成された多孔質ガラス母材（プリフォーム）はその
後，線引されて，たとえば，内径１０μｍのコアとその
周囲に設けられた外径１２５μｍのクラッドからなる単
モード光ファイバとして形成される。
るには、まず，ＶＡＤ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、次いで，これを
ガラス化後さらにこのガラス化された母材表面に外付け
法によって残りのクラッド部を合成する。このようにし
て合成された多孔質ガラス母材（プリフォーム）はその
後，線引されて，たとえば，内径１０μｍのコアとその
周囲に設けられた外径１２５μｍのクラッドからなる単
モード光ファイバとして形成される。
【０００３】多孔質ガラス母材を製造する上記いずれの
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、光ファイバのコアある
いはクラッドとなるＳｉＯ2 、ＧｅＯ2 の微粒子を形成
し，回転するターゲットの表面に付着堆積させている。
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。
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、光ファイバのコアある
いはクラッドとなるＳｉＯ2 、ＧｅＯ2 の微粒子を形成
し，回転するターゲットの表面に付着堆積させている。
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。
【０００４】これまでに、上記の様々な要因を検討する
ことにより安定した多孔質ガラス母材の製造が実現され
ているが、光ファイバの製造価格の低減という観点から
は，ターゲットへのガラス微粒子の付着率はいまだに十
分とはいえず、形成されたガラス微粒子の２０〜４０％
程度しか利用できていない。ターゲットに付着しなかっ
たガラス微粒子は、スクラバーへ捨てられる。ターゲッ
トに付着しなかったガラス微粒子は、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いう２重の
デメリットを持っている。したがって、ターゲットへの
ガラス微粒子の付着効率をさらに向上させることが、今
後の光ファイバの製造価格を低下させるためにも必要で
ある。
ことにより安定した多孔質ガラス母材の製造が実現され
ているが、光ファイバの製造価格の低減という観点から
は，ターゲットへのガラス微粒子の付着率はいまだに十
分とはいえず、形成されたガラス微粒子の２０〜４０％
程度しか利用できていない。ターゲットに付着しなかっ
たガラス微粒子は、スクラバーへ捨てられる。ターゲッ
トに付着しなかったガラス微粒子は、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いう２重の
デメリットを持っている。したがって、ターゲットへの
ガラス微粒子の付着効率をさらに向上させることが、今
後の光ファイバの製造価格を低下させるためにも必要で
ある。
【０００５】このような要望に対して，直流高電圧を用
いることによって、バーナから射出させるガラス微粒子
を帯電させ、静電気力によってターゲットへのガラス微
粒子の付着効率の向上を図ることがすでに試みられてい
る。その方法は，極性が正極性または負極性のいずれか
一方の高電圧を酸水素バーナ内に挿入された電極線に印
加して，酸水素バーナから射出されるガラス微粒子を帯
電させ、帯電させたガラス微粒子をターゲットに付着さ
せるものである。
いることによって、バーナから射出させるガラス微粒子
を帯電させ、静電気力によってターゲットへのガラス微
粒子の付着効率の向上を図ることがすでに試みられてい
る。その方法は，極性が正極性または負極性のいずれか
一方の高電圧を酸水素バーナ内に挿入された電極線に印
加して，酸水素バーナから射出されるガラス微粒子を帯
電させ、帯電させたガラス微粒子をターゲットに付着さ
せるものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】この方法は正極性また
は負極性のいずれか一方の極性に帯電させたガラス微粒
子をターゲットに付着させて堆積させ，その上に同じ極
性に帯電させたガラス微粒子を付着堆積していくから，
すでにターゲットに堆積されたガラス微粒子とこれら付
着するガラス微粒子とは静電気的にお互いに反発し、効
率よく凝集しないため，非常に粒径が小さくなり、か
つ、バーナからターゲットに向けて放射された微粒子の
流れが広がってしまい、ガラス微粒子の付着効率の向上
に限界があるという問題がある。
は負極性のいずれか一方の極性に帯電させたガラス微粒
子をターゲットに付着させて堆積させ，その上に同じ極
性に帯電させたガラス微粒子を付着堆積していくから，
すでにターゲットに堆積されたガラス微粒子とこれら付
着するガラス微粒子とは静電気的にお互いに反発し、効
率よく凝集しないため，非常に粒径が小さくなり、か
つ、バーナからターゲットに向けて放射された微粒子の
流れが広がってしまい、ガラス微粒子の付着効率の向上
に限界があるという問題がある。
【０００７】
【課題を解決しようとする手段】本発明の目的は、ター
ゲットへのガラス微粒子の付着効率をこれまで以上に向
上させる光ファイバ用多孔質ガラス母材の合成方法とそ
の装置を提供することにある。本発明においては，Ｓｉ
Ｃｌ4 、ＧｅＣｌ4 等の原料ガスの蒸気を酸水素火炎中
で加水分解してＳｉＯ2 、ＧｅＯ2 等のガラス微粒子を
形成し、このガラス微粒子をターゲットに付着させて光
ファイバ用多孔質母材を合成する方法において、前記ガ
ラス微粒子を所定の周期で正負交互の極性に帯電させて
お互いの電気的吸引力によってガラス微粒子同士をバー
ナとターゲット間の空間中で結合させ（造粒させ）、こ
れを前記ターゲットに付着させることを特徴とする。あ
るいは，本発明においては，正極性と負極性とが混じり
合うように前記ガラス微粒子を帯電させて前記ターゲッ
トに付着させることを特徴とする。
ゲットへのガラス微粒子の付着効率をこれまで以上に向
上させる光ファイバ用多孔質ガラス母材の合成方法とそ
の装置を提供することにある。本発明においては，Ｓｉ
Ｃｌ4 、ＧｅＣｌ4 等の原料ガスの蒸気を酸水素火炎中
で加水分解してＳｉＯ2 、ＧｅＯ2 等のガラス微粒子を
形成し、このガラス微粒子をターゲットに付着させて光
ファイバ用多孔質母材を合成する方法において、前記ガ
ラス微粒子を所定の周期で正負交互の極性に帯電させて
お互いの電気的吸引力によってガラス微粒子同士をバー
ナとターゲット間の空間中で結合させ（造粒させ）、こ
れを前記ターゲットに付着させることを特徴とする。あ
るいは，本発明においては，正極性と負極性とが混じり
合うように前記ガラス微粒子を帯電させて前記ターゲッ
トに付着させることを特徴とする。
【０００８】また本発明は上記光ファイバ用多孔質母材
の合成方法を実施する装置を提供する。つまり、本発明
においては、バーナにおいて原料ガスの蒸気を酸水素火
炎中で加水分解してガラス微粒子を形成し、このガラス
微粒子をターゲットに付着させて光ファイバ用多孔質母
材を合成する装置において、前記バーナ内に電極を配設
し、該電極に所定の周期で正極性および負極性の直流高
電圧を交互に印加する電源手段を備え、前記バーナから
前記ターゲットに向けて噴射されるガラス微粒子を正負
交互に帯電させることを特徴とする。あるいは、前記バ
ーナ内に複数の電極を配設し、前記バーナから放射され
るガラス微粒子が正極性と負極性とが混じり合うよう
に、前記複数の電極のそれぞれに正極性および負極性の
直流高電圧を印加する電源手段を有することを特徴とす
る。
の合成方法を実施する装置を提供する。つまり、本発明
においては、バーナにおいて原料ガスの蒸気を酸水素火
炎中で加水分解してガラス微粒子を形成し、このガラス
微粒子をターゲットに付着させて光ファイバ用多孔質母
材を合成する装置において、前記バーナ内に電極を配設
し、該電極に所定の周期で正極性および負極性の直流高
電圧を交互に印加する電源手段を備え、前記バーナから
前記ターゲットに向けて噴射されるガラス微粒子を正負
交互に帯電させることを特徴とする。あるいは、前記バ
ーナ内に複数の電極を配設し、前記バーナから放射され
るガラス微粒子が正極性と負極性とが混じり合うよう
に、前記複数の電極のそれぞれに正極性および負極性の
直流高電圧を印加する電源手段を有することを特徴とす
る。
【０００９】
【作用】ターゲットに放射させる微粒子を形成するバー
ナ内部に電極を挿入し、この電極に交互に極性が変化す
るパルス状の高電圧を印加することにより，バーナから
射出される微粒子が同一の極性のみに帯電するのを防
ぐ。バーナから噴出される異なる極性のガラス微粒子は
空間中にて相互に、静電気吸引力によって吸引しあって
凝集し，粒径が大きくなり、しかる後、ターゲット上に
付着する。また、造粒されたガラス微粒子が電気的に中
性に近くなるため、ターゲットの周囲で微粒子の流れが
広がらない等、付着効率のさらなる向上が可能になる。
ナ内部に電極を挿入し、この電極に交互に極性が変化す
るパルス状の高電圧を印加することにより，バーナから
射出される微粒子が同一の極性のみに帯電するのを防
ぐ。バーナから噴出される異なる極性のガラス微粒子は
空間中にて相互に、静電気吸引力によって吸引しあって
凝集し，粒径が大きくなり、しかる後、ターゲット上に
付着する。また、造粒されたガラス微粒子が電気的に中
性に近くなるため、ターゲットの周囲で微粒子の流れが
広がらない等、付着効率のさらなる向上が可能になる。
【００１０】ガラス微粒子の帯電方法としては，上述し
たように，時間的に交互に極性が変化する電圧をバーナ
内の電極に印加する他，バーナ内に複数の電極を挿入
し，これらの電極に印加する電圧の極性を，たとえば，
隣接する電極には異なる極性の電圧を印加するなどし
て，同じ時間にバーナから放射される微粒子の帯電が所
定の分布状態で混在するようにしても，上記同様の結果
を得ることができる。
たように，時間的に交互に極性が変化する電圧をバーナ
内の電極に印加する他，バーナ内に複数の電極を挿入
し，これらの電極に印加する電圧の極性を，たとえば，
隣接する電極には異なる極性の電圧を印加するなどし
て，同じ時間にバーナから放射される微粒子の帯電が所
定の分布状態で混在するようにしても，上記同様の結果
を得ることができる。
【００１１】
【実施例】図１に光ファイバ用多孔質母材の合成方法を
実施する本発明の光ファイバ用多孔質母材の合成装置の
実施例の概略構成を示す。この光ファイバ用多孔質母材
の合成装置は，図示しない駆動機構によって方向Ｒに回
転されつつ方向Ａ，Ｂに往復動される軸に固定されたコ
アロッド１（ターゲット）に，酸水素バーナ２から火炎
９として射出されたガラス微粒子が付着して、ガラス微
粒子７として堆積され，多孔質ガラス母材８を製造す
る。バーナ２は，この例では４重管バスを用いており，
バーナ内管２ａ内の中央通路に繋がる第１の入口２１に
ＡｒガスとＳｉＣｌ4 を導入し，この中央通路の外側の
中間通路に繋がる第２の入口２２に水素ガス（Ｈ2 ）を
導入し，さらにこの中間通路の外側の外側通路に繋がる
第３の入口２３に酸素ガス（Ｏ2 ）を導入する。バーナ
２には絶縁体４で絶縁して電極線３を配設している。電
極線３は電流計５を介して高圧電源６に接続されてお
り，後述するように高圧電源６から電極線３に高圧電圧
が印加される。
実施する本発明の光ファイバ用多孔質母材の合成装置の
実施例の概略構成を示す。この光ファイバ用多孔質母材
の合成装置は，図示しない駆動機構によって方向Ｒに回
転されつつ方向Ａ，Ｂに往復動される軸に固定されたコ
アロッド１（ターゲット）に，酸水素バーナ２から火炎
９として射出されたガラス微粒子が付着して、ガラス微
粒子７として堆積され，多孔質ガラス母材８を製造す
る。バーナ２は，この例では４重管バスを用いており，
バーナ内管２ａ内の中央通路に繋がる第１の入口２１に
ＡｒガスとＳｉＣｌ4 を導入し，この中央通路の外側の
中間通路に繋がる第２の入口２２に水素ガス（Ｈ2 ）を
導入し，さらにこの中間通路の外側の外側通路に繋がる
第３の入口２３に酸素ガス（Ｏ2 ）を導入する。バーナ
２には絶縁体４で絶縁して電極線３を配設している。電
極線３は電流計５を介して高圧電源６に接続されてお
り，後述するように高圧電源６から電極線３に高圧電圧
が印加される。
【００１２】図１に示したバーナ２の他の実施例の詳細
構成例を図２に示す。図２（Ａ）はバーナ２の正面図，
図２（Ｂ）はその断面図，図２（Ｃ）は図２（Ａ）に示
したバーナの正面における中心通路の周辺の電極の配置
状況を示す図である。この例では，図１に示した電極線
３は４本の電極線３１〜３４として中心の通路の周囲に
等間隔で配設されている。電極線３１〜３４には，図２
（Ｃ）に示すように，１本おきに極性が異なるように高
圧電源６からの電圧が印加される。あるいは，電極線３
１〜３４には同じ極性の電圧が印加されるが，その極性
が，たとえば，図３に示すように，所定の周期で交互に
なるように高圧電源６から印加してもよい。高圧電源６
は，たとえば，±１０ＫＶ程度のＤＣ高圧を，所定の周
期で電極線３１〜３４に印加する，または，対向する電
極線３１，３３には正極性のＤＣ電圧を，対向する電極
線３２，３４には負極性のＤＣ電圧を印加するように構
成されている。なお，バーナ２，電極線３，および，高
圧電源６の電圧印加についての詳細については後述す
る。
構成例を図２に示す。図２（Ａ）はバーナ２の正面図，
図２（Ｂ）はその断面図，図２（Ｃ）は図２（Ａ）に示
したバーナの正面における中心通路の周辺の電極の配置
状況を示す図である。この例では，図１に示した電極線
３は４本の電極線３１〜３４として中心の通路の周囲に
等間隔で配設されている。電極線３１〜３４には，図２
（Ｃ）に示すように，１本おきに極性が異なるように高
圧電源６からの電圧が印加される。あるいは，電極線３
１〜３４には同じ極性の電圧が印加されるが，その極性
が，たとえば，図３に示すように，所定の周期で交互に
なるように高圧電源６から印加してもよい。高圧電源６
は，たとえば，±１０ＫＶ程度のＤＣ高圧を，所定の周
期で電極線３１〜３４に印加する，または，対向する電
極線３１，３３には正極性のＤＣ電圧を，対向する電極
線３２，３４には負極性のＤＣ電圧を印加するように構
成されている。なお，バーナ２，電極線３，および，高
圧電源６の電圧印加についての詳細については後述す
る。
【００１３】
【実施例１】予備実験として、図４に示すように、２０
０×２００ｍ2 の平板状のターゲット１Ａを電極３Ａが
挿入されたバーナ２Ａから３００ｍｍ離して設置して、
バーナ２Ａから放射される微粒子火炎９Ａによってター
ゲット１Ａにガラス（ＳｉＯ2 ）微粒子を付着させた。
１０分間のガラス微粒子の堆積の後、ターゲット１Ａへ
のガラス微粒子の付着の分布を測定したところ、図５に
示すように，電極３に正極性のＤＣ電圧＋１０ＫＶを印
加した場合は、ターゲット１Ａ全体にわたってガラス微
粒子７Ａが付着しており、中心部で約４ｍｍの厚さであ
った。一方、交互に極性が正負に変化するＤＣ電圧±１
０ＫＶを０．５秒（２ＨZ ）周期で交互に電極線３Ａに
印加した場合、ターゲット１Ａへのガラス微粒子７Ａの
付着は、ターゲット１Ａの中央部に限定され、中心部で
約８ｍｍの厚さであった。また、付着したガラス微粒子
７Ａの粒径分布を測定したところ、図６に示すように、
交互に極性が変化する電圧を印加した場合のほうが１０
倍ほど粒径が大きくなっていることが判った。これによ
り、バーナ内に挿入されに電極に所定の周期で正負に変
化する極性の電圧を印加すると，バーナとターゲット間
の空間中においてガラス微粒子の凝集を促進させ、か
つ、微粒子の拡散を押さえることができる。
０×２００ｍ2 の平板状のターゲット１Ａを電極３Ａが
挿入されたバーナ２Ａから３００ｍｍ離して設置して、
バーナ２Ａから放射される微粒子火炎９Ａによってター
ゲット１Ａにガラス（ＳｉＯ2 ）微粒子を付着させた。
１０分間のガラス微粒子の堆積の後、ターゲット１Ａへ
のガラス微粒子の付着の分布を測定したところ、図５に
示すように，電極３に正極性のＤＣ電圧＋１０ＫＶを印
加した場合は、ターゲット１Ａ全体にわたってガラス微
粒子７Ａが付着しており、中心部で約４ｍｍの厚さであ
った。一方、交互に極性が正負に変化するＤＣ電圧±１
０ＫＶを０．５秒（２ＨZ ）周期で交互に電極線３Ａに
印加した場合、ターゲット１Ａへのガラス微粒子７Ａの
付着は、ターゲット１Ａの中央部に限定され、中心部で
約８ｍｍの厚さであった。また、付着したガラス微粒子
７Ａの粒径分布を測定したところ、図６に示すように、
交互に極性が変化する電圧を印加した場合のほうが１０
倍ほど粒径が大きくなっていることが判った。これによ
り、バーナ内に挿入されに電極に所定の周期で正負に変
化する極性の電圧を印加すると，バーナとターゲット間
の空間中においてガラス微粒子の凝集を促進させ、か
つ、微粒子の拡散を押さえることができる。
【００１４】実際の光ファイバ用多孔質ガラス母材の合
成を行い、上述した付着効果を確認した。図１を参照し
て，クラッドの外付け法での実施例を説明する。図１に
示した光ファイバ用多孔質母材の合成装置の構成におい
て，コアロッド１を回転方向Ｒに約３００ＲＰＭの回転
数で回転させ、かつ、５００ｍｍ／ｍｉｎの速度で左右
にトラバースするように外径２０ｍｍ、長さ１ｍのコア
ロッド１を軸に固定し、その外周にガラス（ＳｉＯ2 ）
微粒子を外径１５０ｍｍ程度まで付着させてゆく。酸水
素バーナ２には、酸素３０ＳＬＭ、水素ガス８０ＳＬ
Ｍ、アルゴンガス２０ＳＬＭ、ＳｉＣｌ4 ガス１０ＳＬ
Ｍを導入した。電極線３として酸水素バーナ２の中心層
にタングステン製の外径１．６ｍｍの電極を、バーナ２
の先端より３ｍｍまで入った所まで挿入した。
成を行い、上述した付着効果を確認した。図１を参照し
て，クラッドの外付け法での実施例を説明する。図１に
示した光ファイバ用多孔質母材の合成装置の構成におい
て，コアロッド１を回転方向Ｒに約３００ＲＰＭの回転
数で回転させ、かつ、５００ｍｍ／ｍｉｎの速度で左右
にトラバースするように外径２０ｍｍ、長さ１ｍのコア
ロッド１を軸に固定し、その外周にガラス（ＳｉＯ2 ）
微粒子を外径１５０ｍｍ程度まで付着させてゆく。酸水
素バーナ２には、酸素３０ＳＬＭ、水素ガス８０ＳＬ
Ｍ、アルゴンガス２０ＳＬＭ、ＳｉＣｌ4 ガス１０ＳＬ
Ｍを導入した。電極線３として酸水素バーナ２の中心層
にタングステン製の外径１．６ｍｍの電極を、バーナ２
の先端より３ｍｍまで入った所まで挿入した。
【００１５】この電極３に、図３に示すように、１０Ｋ
Ｖの正負に変化する電圧を０．５秒のサイクルで印加す
る。図７は、図３示す電圧を印加する時間の割合（デュ
ーティ）を変えて多孔質ガラス母材８を合成し、電圧を
印加しない場合に対する増加率としてプロットした特性
を示す。正負に変化する極性の電圧をちょうど同じ時間
だけ電極線３に印加した場合は，極性が変化しない電圧
を電極線に印加した場合に対して約５０％の付着量の向
上がみられた。これらの結果から 正負の電圧を印加す
ることによって、空間中におけるガラス微粒子の凝集を
促進させ，かつ、コアロッド１（ターゲット）に向かう
ガラス微粒子の拡散を押さえることができたため、ガラ
ス微粒子のターゲットへの付着効率の向上が可能となっ
た。正負の電圧印加のサイクルは、酸水素バーナ２の構
造や酸水素バーナ２に導入するガス条件による流速等に
よって最適値があり、数Ｈｚ〜数１００Ｈｚのサイクル
の範囲で同様の効果が得られた。
Ｖの正負に変化する電圧を０．５秒のサイクルで印加す
る。図７は、図３示す電圧を印加する時間の割合（デュ
ーティ）を変えて多孔質ガラス母材８を合成し、電圧を
印加しない場合に対する増加率としてプロットした特性
を示す。正負に変化する極性の電圧をちょうど同じ時間
だけ電極線３に印加した場合は，極性が変化しない電圧
を電極線に印加した場合に対して約５０％の付着量の向
上がみられた。これらの結果から 正負の電圧を印加す
ることによって、空間中におけるガラス微粒子の凝集を
促進させ，かつ、コアロッド１（ターゲット）に向かう
ガラス微粒子の拡散を押さえることができたため、ガラ
ス微粒子のターゲットへの付着効率の向上が可能となっ
た。正負の電圧印加のサイクルは、酸水素バーナ２の構
造や酸水素バーナ２に導入するガス条件による流速等に
よって最適値があり、数Ｈｚ〜数１００Ｈｚのサイクル
の範囲で同様の効果が得られた。
【００１６】
【実施例２】本発明の第２実施例としては、図２に示し
たように，４重管バーナーの第２層であるアルゴンガス
層に４本の電極３１〜３４を挿入した。電極は２本づつ
対になっており、隣接する電極，たとえば，電極線３１
と３２，電極線３３と３４に同時にそれぞれ正極性と負
極性の電圧が印加できるようになっている。この実施例
では、電極線３１，３３に正の電圧を印加した電極付近
で、ガラス微粒子は正極性に帯電し、電極線３２，３４
に負極性の電圧を印加した電極付近で、ガラス微粒子は
負極性に帯電している。その結果，第２実施例において
も，第１実施例と同様、ターゲットへのガラス微粒子の
凝集が促進され、かつ、ガラス微粒子の拡散を押さえる
ことができた。
たように，４重管バーナーの第２層であるアルゴンガス
層に４本の電極３１〜３４を挿入した。電極は２本づつ
対になっており、隣接する電極，たとえば，電極線３１
と３２，電極線３３と３４に同時にそれぞれ正極性と負
極性の電圧が印加できるようになっている。この実施例
では、電極線３１，３３に正の電圧を印加した電極付近
で、ガラス微粒子は正極性に帯電し、電極線３２，３４
に負極性の電圧を印加した電極付近で、ガラス微粒子は
負極性に帯電している。その結果，第２実施例において
も，第１実施例と同様、ターゲットへのガラス微粒子の
凝集が促進され、かつ、ガラス微粒子の拡散を押さえる
ことができた。
【００１７】図８は、正負の極性の電圧の組み合わせを
変えて多孔質ガラス母材８の合成を行い、電圧を印加し
ない場合に対する付着量の増加率を、正負の電圧値の組
み合わせを横軸としてプロットしたものである。正負の
印加電圧が等しい場合に最も付着量の増加率が大きくな
った。
変えて多孔質ガラス母材８の合成を行い、電圧を印加し
ない場合に対する付着量の増加率を、正負の電圧値の組
み合わせを横軸としてプロットしたものである。正負の
印加電圧が等しい場合に最も付着量の増加率が大きくな
った。
【００１８】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば，バーナ
とターゲット間の空間中でガラス微粒子の凝集が促進さ
れ、かつ、ガラス微粒子の拡散を押さえることができる
ため、ターゲットとしての多孔質ガラス母材へのガラス
微粒子の付着効率を著しく向上させることが可能にな
り，多孔質ガラス母材，ひいては，光ファイバの生産の
効率を著しく増大させることができた。
とターゲット間の空間中でガラス微粒子の凝集が促進さ
れ、かつ、ガラス微粒子の拡散を押さえることができる
ため、ターゲットとしての多孔質ガラス母材へのガラス
微粒子の付着効率を著しく向上させることが可能にな
り，多孔質ガラス母材，ひいては，光ファイバの生産の
効率を著しく増大させることができた。
【図１】本発明の光ファイバ用多孔質母材の合成装置の
実施例の構成図である。
実施例の構成図である。
【図２】図１に示すバーナの構造を示す図である。
【図３】図１における電極線への電圧印加パルス波形図
である。
である。
【図４】ターゲットにガラス微粒子が付着する実験を説
明する図である。
明する図である。
【図５】図４に示する実験におけるバーナ内の電極線に
印加する電圧の極性を変化させた場合と極性を変化させ
ない場合のガラス微粒子の付着量を示すグラフである。
印加する電圧の極性を変化させた場合と極性を変化させ
ない場合のガラス微粒子の付着量を示すグラフである。
【図６】図４に示する実験におけるバーナ内の電極線に
印加する電圧の極性を変化させた場合と極性を変化させ
ない場合のガラス微粒子の粒径と粒子数との関係を示す
グラフである。
印加する電圧の極性を変化させた場合と極性を変化させ
ない場合のガラス微粒子の粒径と粒子数との関係を示す
グラフである。
【図７】正負の電圧の印加時間の比率を変化させたとき
のガラス微粒子の付着量の変化を示すグラフである。
のガラス微粒子の付着量の変化を示すグラフである。
【図８】電極への印加電圧と付着率の増加との関係を示
すグラフである。
すグラフである。
１・・コアロッド ２・・酸水素バーナ ２ａ・・バーナ内管 ２ｂ・・バーナ中間管 ２ｃ・・バーナ外管 ３・・電極線 ４・・絶縁体 ５・・電流計 ６・・高圧電源 ７・・ガラス微粒子 ８・・多孔質ガラス母材 ９・・火炎
Claims (4)
- 【請求項１】原料ガスの蒸気を酸水素火炎中で加水分解
してガラス微粒子を形成し、このガラス微粒子をターゲ
ットに付着させて光ファイバ用多孔質母材を合成する方
法において、 前記ガラス微粒子を所定の周期で正負交互の極性に帯電
させてお互いの吸引力によって前記ガラス微粒子を付着
造粒して前記ターゲットに付着させることを特徴とする
光ファイバ用多孔質母材の合成方法。 - 【請求項２】原料ガスの蒸気を酸水素火炎中で加水分解
してガラス微粒子を形成し、このガラス微粒子をターゲ
ットに付着させて光ファイバ用多孔質母材を合成する方
法において、 正極性と負極性とが混じり合うように前記ガラス微粒子
を帯電させてお互いの吸引力によって前記ガラス微粒子
を付着造粒して前記ターゲットに付着させることを特徴
とする光ファイバ用多孔質母材の合成方法。 - 【請求項３】バーナにおいて原料ガスの蒸気を酸水素火
炎中で加水分解してガラス微粒子を形成し、このガラス
微粒子をターゲットに付着させて光ファイバ用多孔質母
材を合成する装置において、 前記バーナ内に電極を配設し、 該電極に所定の周期で正極性および負極性の直流高電圧
を交互に印加する電源手段を備え、 前記バーナから前記ターゲットに向けて噴射されるガラ
ス微粒子を正負交互に帯電させることを特徴とする光フ
ァイバ用多孔質母材の合成装置。 - 【請求項４】バーナにおいて原料ガスの蒸気を酸水素火
炎中で加水分解してガラス微粒子を形成し、このガラス
微粒子をターゲットに付着させて光ファイバ用多孔質母
材を合成する装置において、 前記バーナ内に複数の電極を配設し、 前記バーナから放射されるガラス微粒子が正極性と負極
性とが混じり合うように、前記複数の電極のそれぞれに
正極性および負極性の直流高電圧を印加する電源手段を
有することを特徴とする光ファイバ用多孔質母材の合成
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19004792A JPH061632A (ja) | 1992-06-24 | 1992-06-24 | 光ファイバ用多孔質母材の合成方法及び光ファイバ用多孔質母材の合成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19004792A JPH061632A (ja) | 1992-06-24 | 1992-06-24 | 光ファイバ用多孔質母材の合成方法及び光ファイバ用多孔質母材の合成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH061632A true JPH061632A (ja) | 1994-01-11 |
Family
ID=16251471
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19004792A Pending JPH061632A (ja) | 1992-06-24 | 1992-06-24 | 光ファイバ用多孔質母材の合成方法及び光ファイバ用多孔質母材の合成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH061632A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103789920A (zh) * | 2014-01-24 | 2014-05-14 | 浙江青松轻纺有限公司 | 一种有导湿功能的超仿棉经编面料的生产方法 |
-
1992
- 1992-06-24 JP JP19004792A patent/JPH061632A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103789920A (zh) * | 2014-01-24 | 2014-05-14 | 浙江青松轻纺有限公司 | 一种有导湿功能的超仿棉经编面料的生产方法 |
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