JPH06199535A - Production of optical fiber preform - Google Patents

Production of optical fiber preform

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Publication number
JPH06199535A
JPH06199535A JP109393A JP109393A JPH06199535A JP H06199535 A JPH06199535 A JP H06199535A JP 109393 A JP109393 A JP 109393A JP 109393 A JP109393 A JP 109393A JP H06199535 A JPH06199535 A JP H06199535A
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JP
Japan
Prior art keywords
optical fiber
fiber preform
core
burner
clad
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
JP109393A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuto Hirabayashi
和人 平林
Tadashi Takahashi
正 高橋
Akira Iino
顕 飯野
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 JP109393A priority Critical patent/JPH06199535A/en
Publication of JPH06199535A publication Critical patent/JPH06199535A/en
Pending legal-status Critical Current

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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

Abstract

PURPOSE:To produce a optical fiber preform capable of keeping specific refractive index constant in the longitudinal direction. CONSTITUTION:The porous optical fiber preform composed of a core part 9a and a clad part 9b is produced by depositing a glass particulate for core formed by a core burner 5 and a glass particulate for clad formed by a clad burner 6 on the tip of a seed rod 3. The growth rate of the growing end of the core part 9a of the optical fiber preform is measured by using a flood lamp 11 and a light receiver 12 to input to a CPU 15 and a control signal to control the supply quantity of a gaseous starting material to the core burner 5 is given to a mass flow controller 13 from the CPU 15 based on the measured result.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、VAD法(気相軸付け
法)により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。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical fiber preform manufacturing method for manufacturing an optical fiber preform by the VAD method (vapor phase axial attachment method).

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、VAD法による光ファイバ母材の
製造は、図4に示すように、反応容器1の上部に設けら
れている開口部2より石英系ガラス等よりなる種棒3の
下部を挿入し、該種棒3はその上部を回転・昇降機構4
で支持し、反応容器1内においては種棒3の下端にコア
バーナ5とクラッドバーナ6とを対向させ、これらコア
バーナ5とクラッドバーナ6には原料ガス(コアバーナ
5の原料ガスは、SiCl4 ,GeCl4 等の原料を気
化したガス。クラッドバーナ6の原料ガスは、SiCl
4 等の原料を気化したガス。)及び燃焼ガス(例えば、
2 ,O2 )をキャリアガス(例えば、Ar)と共に供
給し、これらコアバーナ5とクラッドバーナ6の先端の
火炎7,8中で加水分解することによって生成したコア
用石英系ガラス微粒子とクラッド用石英系ガラス微粒子
とを種棒3の下端に堆積させつつ、該種棒3を回転・昇
降機構4の作動により該種棒3の軸心の回りに回転させ
つつ引上げて、コア部9aとクラッド部9bとからなる
光ファイバ母材9を成長させることにより行っていた。
なお、20は反応容器1内の排気ガスを排出させる排気
口である。
2. Description of the Related Art Conventionally, as shown in FIG. 4, in the manufacture of an optical fiber preform by the VAD method, as shown in FIG. 4, an opening 2 provided in an upper portion of a reaction vessel 1 and a lower portion of a seed rod 3 made of silica glass or the like. The seed rod 3 has a rotating / elevating mechanism 4 at its upper part.
The core burner 5 and the clad burner 6 are opposed to the lower end of the seed rod 3 in the reaction vessel 1, and the source gas (the source gas of the core burner 5 is SiCl 4 , GeCl A gas obtained by vaporizing a raw material such as 4. The raw material gas of the clad burner 6 is SiCl.
Gas that vaporizes raw materials such as 4 . ) And combustion gas (eg,
H 2 and O 2 ) are supplied together with a carrier gas (eg, Ar) and hydrolyzed in the flames 7 and 8 at the tips of the core burner 5 and the clad burner 6 to produce silica glass fine particles for the core and for the clad. While depositing silica-based glass fine particles on the lower end of the seed rod 3, the seed rod 3 is pulled up by rotating the seed rod 3 around the axis of the seed rod 3 by the operation of the rotation / elevation mechanism 4, and the core portion 9a and the clad are clad. This is performed by growing the optical fiber preform 9 including the portion 9b.
In addition, 20 is an exhaust port for discharging the exhaust gas in the reaction vessel 1.

【0003】このようにして得られた多孔質の光ファイ
バ母材9は、石英系ガラス微粒子の焼結・透明ガラス化
加工工程、再外付け等の工程を数回繰り返して透明ガラ
スからなる光ファイバ母材となる。
The porous optical fiber preform 9 thus obtained is an optical fiber made of transparent glass obtained by repeating the steps of sintering and vitrification of silica glass fine particles and re-external attachment several times. It becomes the fiber base material.

【0004】このようにして製造した透明ガラスからな
る光ファイバ母材の特性として重要なものの1つに、比
屈折率差(コア部とクラッド部の屈折率の差、以下、こ
れを△と記す。)がある。
One of the important characteristics of the optical fiber preform made of transparent glass thus manufactured is the relative refractive index difference (difference between the refractive index of the core and the clad, hereinafter referred to as Δ). There is.

【0005】この比屈折率差の値(以下、これを△値と
記す。)に影響を与える要因の1つとして、光ファイバ
母材9の合成時の鉛直下方への成長速度vがあげられ
る。
One of the factors that influence the value of this relative refractive index difference (hereinafter referred to as the Δ value) is the vertically downward growth rate v of the optical fiber preform 9 during synthesis. .

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
光ファイバ母材の製造方法では、反応容器1の内圧や外
から入る空気の温度、キャリアガスの温度等の変化によ
って、経時的に成長速度vが変化して、ガラス化して得
られる光ファイバ母材の長手方向の△が変動し、長手方
向に均一な特性が得られない等の問題点があった。
However, in the conventional method for producing an optical fiber preform, the growth rate v is changed with time due to changes in the internal pressure of the reaction vessel 1, the temperature of the air entering from the outside, the temperature of the carrier gas, and the like. Change, the Δ in the longitudinal direction of the optical fiber preform obtained by vitrification fluctuates, and there is a problem that uniform characteristics cannot be obtained in the longitudinal direction.

【0007】本発明の目的は、比屈折率差値を長手方向
に一定に保つ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。
An object of the present invention is to provide a method of manufacturing an optical fiber preform capable of keeping the relative refractive index difference value constant in the longitudinal direction.

【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
発明の手段を説明すると、本発明はコアバーナにより形
成したコア用ガラス微粒子とクラッドバーナにより形成
したクラッド用ガラス微粒子とを種棒の先端に堆積させ
てコア部とクラッド部からなる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、光ファ
イバ母材の成長端の成長速度を測定してその測定結果に
よりいずれかの前記バーナに対するガスの供給量を制御
することを特徴とする。
Means for Solving the Problems To explain the means of the present invention for achieving the above-mentioned object, the present invention provides the tip of a seed bar with glass fine particles for core formed by a core burner and glass fine particles for clad formed by a clad burner. In the method for manufacturing an optical fiber preform, which is a porous optical fiber preform composed of a core part and a clad part, is measured on the growth rate of the growth end of the optical fiber preform to determine which one The amount of gas supplied to the burner is controlled.

【0009】[0009]

【作用】このように光ファイバ母材の成長端の成長速度
を測定してその測定結果によりいずれかのバーナに対す
るガスの供給量を制御するフィードバックをかけると、
比屈折率差値を長手方向に一定に保つことができる。従
って、光ファイバ母材の長手方向の特性を均一に保つこ
とができる。
When the growth rate at the growth end of the optical fiber preform is measured in this way and feedback is applied to control the gas supply amount to either burner based on the measurement result,
The relative refractive index difference value can be kept constant in the longitudinal direction. Therefore, the characteristics in the longitudinal direction of the optical fiber preform can be kept uniform.

【0010】[0010]

【実施例】図1は、光ファイバ母材の製造方法を実施す
る装置の一例を示したものである。本実施例では、光フ
ァイバ母材9の下部の一方の側にコア部9aの下端を横
切るレーザ光等の光線10を出すレーザ発信機からなる
投光器11が設けられ、該光ファイバ母材9を挟んで反
対側の位置にはコア部9aで遮光されないで通り抜けた
光線10を受光する受光器12が設けられている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows an example of an apparatus for carrying out a method for producing an optical fiber preform. In this embodiment, a projector 11 including a laser transmitter that emits a light beam 10 such as a laser beam that traverses the lower end of the core 9a is provided on one side of the lower portion of the optical fiber preform 9, and the optical fiber preform 9 is A light receiver 12 is provided at a position on the opposite side with respect to the pinch, which receives a light beam 10 that passes through without being blocked by the core portion 9a.

【0011】コアバーナ5とクラッドバーナ6とには、
これらに供給する各ガスの流量をそれぞれコントロール
するマスフローコントローラ13,14が設けられてい
る。この図では、コアバーナ5とクラッドバーナ6との
各ガスの流量を制御するマスフローコントローラ13,
14を代表して各1個だけ示している。
The core burner 5 and the clad burner 6 include
Mass flow controllers 13 and 14 are provided to control the flow rates of the respective gases supplied to them. In this figure, a mass flow controller 13, which controls the flow rate of each gas of the core burner 5 and the clad burner 6,
Only one each is shown on behalf of 14.

【0012】また、これらマスフローコントローラ1
3,14は、CPU(中央処理部)15からの信号で制
御されるようになっている。該CPU15は、受光器1
2から信号が与えられ、その結果に基づいて該CPU1
5から回転・昇降機構4及び前述したようにマスフロー
コントローラ13,14に制御信号が与えられるように
なっている。
Further, these mass flow controllers 1
3, 14 are controlled by a signal from a CPU (central processing unit) 15. The CPU 15 uses the light receiver 1
2 gives a signal, and based on the result, the CPU 1
A control signal is supplied from 5 to the rotation / elevation mechanism 4 and the mass flow controllers 13 and 14 as described above.

【0013】このような光ファイバ母材の製造装置にお
いても、従来例と同様に、コアバーナ5とクラッドバー
ナ6とを用い、且つ回転・昇降機構4を用いて光ファイ
バ母材9の製造を行う。このとき光ファイバ母材9の下
部におけるコア部9aの下端を横切るように投光器11
から光線10を出し、これを受光器12で受光させる。
光ファイバ母材9の成長端が成長するに従って、光線1
0の一部が遮断され、受光器12が受光したパワーがフ
ルパワーから半減したときに、該受光器12から回転・
昇降機構4に指令を出し、該受光器12の受光パワーが
フルパワーに回復するまで光ファイバ母材9を引き上げ
る。このとき、受光器12からの信号と回転・昇降機構
4からの信号が与えられているCPU15は、回転・昇
降機構4のモータの回転数から計算される引き上げ量
を、引き上げに要した時間で割って、単位時間当り光フ
ァイバ母材9の長手方向の成長速度を計算する。
Also in such an optical fiber preform manufacturing apparatus, the optical fiber preform 9 is manufactured by using the core burner 5 and the clad burner 6 and by using the rotation / elevation mechanism 4 as in the conventional example. . At this time, the projector 11 is arranged so as to cross the lower end of the core portion 9a in the lower portion of the optical fiber preform 9.
A light beam 10 is emitted from a light source and is received by a light receiver 12.
As the growing end of the optical fiber preform 9 grows, the light beam 1
When a part of 0 is cut off and the power received by the light receiver 12 is reduced to half from the full power, rotation from the light receiver 12
A command is issued to the elevating mechanism 4, and the optical fiber preform 9 is pulled up until the light receiving power of the light receiver 12 is restored to full power. At this time, the CPU 15 to which the signal from the light receiver 12 and the signal from the rotation / elevation mechanism 4 are given, the amount of pulling up calculated from the number of rotations of the motor of the rotation / elevation mechanism 4 is calculated in the time required for pulling up Then, the growth rate in the longitudinal direction of the optical fiber preform 9 per unit time is calculated.

【0014】一方、コアバーナ5で生成されて光ファイ
バ母材9のコア部9aに当る部分の長手方向の長さLが
一定であると仮定すると、該Lの部分だけ引き上げるに
要する時間は成長速度に反比例する。また、単位時間当
り一定量のGeO2 がコア部9a内に供給されるとし、
△が長手方向Lの部分のコア部9a内に含まれるGeO
2 の量に比例すると考えると、△はLだけ光ファイバ母
材9を引き上げるに必要な時間に比例し、光ファイバ母
材9の長手方向の成長速度に反比例する。従って、△を
できるだけ一定に保つためには、成長速度と反比例する
量にGeCl4の投入量を調整する必要がある。
On the other hand, assuming that the length L in the longitudinal direction of the portion of the optical fiber preform 9 which is generated by the core burner 5 and hits the core portion 9a is constant, the time required to pull up only the portion L is the growth rate. Inversely proportional to. Further, it is assumed that a constant amount of GeO 2 is supplied into the core portion 9a per unit time,
Ge is included in the core portion 9a in the longitudinal direction L.
Considering that it is proportional to the amount of 2 , Δ is proportional to the time required to pull up the optical fiber preform 9 by L and is inversely proportional to the growth rate of the optical fiber preform 9 in the longitudinal direction. Therefore, in order to keep Δ as constant as possible, it is necessary to adjust the input amount of GeCl 4 in an amount inversely proportional to the growth rate.

【0015】このような条件に基づき、所望の△で一定
となるようにGeCl4 の投入量を調整するように、C
PU15からマスフローコントローラ13に制御信号を
送り、該マスフローコントローラ13を制御しつつ光フ
ァイバ母材9の製造を行う。比較例としての従来の方法
で製造した光ファイバ母材の長手方向の△、成長速度の
ばらつきと、本発明の方法で製造した光ファイバ母材の
長手方向の△、成長速度のばらつきとを、図2と図3に
示す。
Based on these conditions, C is adjusted so that the amount of GeCl 4 charged is adjusted so as to be constant at a desired Δ.
A control signal is sent from the PU 15 to the mass flow controller 13, and the optical fiber preform 9 is manufactured while controlling the mass flow controller 13. Δ in the longitudinal direction of the optical fiber preform manufactured by the conventional method as a comparative example, the variation of the growth rate, and Δ in the longitudinal direction of the optical fiber preform produced by the method of the present invention, the variation of the growth rate, It is shown in FIGS. 2 and 3.

【0016】従来の方法で製造した光ファイバ母材の長
手方向の△、成長速度のばらつきは、図2に示すように
大きな変動を示している。
The variation Δ in the longitudinal direction of the optical fiber preform manufactured by the conventional method and the variation of the growth rate show large fluctuations as shown in FIG.

【0017】これに対し、本発明の方法で製造した光フ
ァイバ母材の長手方向の△、成長速度のばらつきは、図
3に示すように、図2に示した従来法の△と成長速度の
ばらつきの1/3にまで減少した。
On the other hand, the variation Δ in the longitudinal direction of the optical fiber preform manufactured by the method of the present invention and the variation of the growth rate are as shown in FIG. It was reduced to 1/3 of the variation.

【0018】△と成長速度のばらつき、分散と曲げロス
のσの従来法と本発明法で製造した光ファイバ母材の特
性、光ファイバ素線の特性の比較結果を表1に示す。
Table 1 shows the comparison results of the characteristics of the optical fiber preform manufactured by the conventional method and the characteristics of the optical fiber bare wire, where Δ is the variation in growth rate, σ of dispersion and bending loss.

【0019】[0019]

【表1】 該表1から明らかなように、本発明法によれば、従来法
に比べて各種の特性が改善されていることがわかる。
[Table 1] As is clear from Table 1, according to the method of the present invention, various characteristics are improved as compared with the conventional method.

【0020】上記実施例では、光ファイバ母材の長手方
向の成長速度からのフィードバックをGeCl4 の投入
量を調整するマスフローコントローラ13にかけたが、
コアバーナ5に供給する水素量,酸素量,アルゴン量を
制御するマスフローコントローラ13、或いはクラッド
バーナ6に供給する各ガス量を制御するマスフローコン
トローラ14等、△に影響するどの因子にフィードバッ
クをかけてもよい。
In the above embodiment, the feedback from the growth rate of the optical fiber preform in the longitudinal direction is applied to the mass flow controller 13 for adjusting the input amount of GeCl 4 .
The mass flow controller 13 that controls the amount of hydrogen, the amount of oxygen, and the amount of argon supplied to the core burner 5, or the mass flow controller 14 that controls the amount of each gas supplied to the clad burner 6, etc., is fed back to any factor affecting Δ. Good.

【0021】[0021]

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る光ファ
イバ母材の製造方法では、光ファイバ母材の成長端の成
長速度を測定してその測定結果によりバーナに対するガ
スの供給量を制御するフィードバックをかけるので、比
屈折率差値を長手方向に一定に保つことができる。従っ
て、本発明によれば、光ファイバ母材の長手方向の特性
のばらつきを抑えることができ、所望のと特性の光ファ
イバを効率よく製造することができる。
As described above, in the method of manufacturing the optical fiber preform according to the present invention, the growth rate at the growth end of the optical fiber preform is measured and the gas supply amount to the burner is controlled by the measurement result. Since the feedback is applied, the relative refractive index difference value can be kept constant in the longitudinal direction. Therefore, according to the present invention, it is possible to suppress variation in characteristics of the optical fiber preform in the longitudinal direction, and it is possible to efficiently manufacture an optical fiber having desired characteristics.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る光ファイバ母材の製造方法を実施
する装置の一例の概略構成を示す側面図である。
FIG. 1 is a side view showing a schematic configuration of an example of an apparatus for carrying out a method for producing an optical fiber preform according to the present invention.

【図2】従来の方法で製造した光ファイバ母材の長手方
向の△値と成長速度のばらつきを示す特性図である。
FIG. 2 is a characteristic diagram showing variation in Δ value and growth rate in a longitudinal direction of an optical fiber preform manufactured by a conventional method.

【図3】本発明の方法で製造した光ファイバ母材の長手
方向の△値と成長速度のばらつきを示す特性図である。
FIG. 3 is a characteristic diagram showing variations in Δ value and growth rate in the longitudinal direction of the optical fiber preform manufactured by the method of the present invention.

【図4】従来の光ファイバ母材の製造方法を実施する装
置の一例の概略構成を示す側面図である。
FIG. 4 is a side view showing a schematic configuration of an example of an apparatus for performing a conventional optical fiber preform manufacturing method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 反応容器 2 開口部 3 種棒 4 回転・昇降機構 5 コアバーナ 6 クラッドバーナ 7,8 火炎 9 光ファイバ母材 9a コア部 9b クラッド部 10 排気口 11 投光器 12 受光器 13,14 マスフローコントローラ 15 CPU DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Reaction container 2 Opening part 3 Type rod 4 Rotation / lifting mechanism 5 Core burner 6 Clad burner 7,8 Flame 9 Optical fiber base material 9a Core part 9b Clad part 10 Exhaust port 11 Emitter 12 Light receiver 13,14 Mass flow controller 15 CPU

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 コアバーナにより形成したコア用ガラス
微粒子とクラッドバーナにより形成したクラッド用ガラ
ス微粒子とを種棒の先端に堆積させてコア部とクラッド
部からなる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、 光ファイバ母材の成長端の成長速度を測定してその測定
結果によりいずれかの前記バーナに対するガスの供給量
を制御することを特徴とする光ファイバ母材の製造方
法。
1. A porous optical fiber preform comprising a core portion and a clad portion is manufactured by depositing core glass fine particles formed by a core burner and clad glass fine particles formed by a clad burner on the tip of a seed rod. In the method for producing an optical fiber preform, the growth rate of the growth end of the optical fiber preform is measured, and the gas supply amount to any of the burners is controlled by the measurement result. Production method.
JP109393A 1993-01-07 1993-01-07 Production of optical fiber preform Pending JPH06199535A (en)

Priority Applications (1)

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