JPH06239624A - 透明ガラス母材の製造方法 - Google Patents
透明ガラス母材の製造方法Info
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- JPH06239624A JPH06239624A JP4875693A JP4875693A JPH06239624A JP H06239624 A JPH06239624 A JP H06239624A JP 4875693 A JP4875693 A JP 4875693A JP 4875693 A JP4875693 A JP 4875693A JP H06239624 A JPH06239624 A JP H06239624A
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Classifications
-
- 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]
- C03B37/01446—Thermal after-treatment of preforms, e.g. dehydrating, consolidating, sintering
- C03B37/0146—Furnaces therefor, e.g. muffle tubes, furnace linings
-
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- 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]
- C03B37/01446—Thermal after-treatment of preforms, e.g. dehydrating, consolidating, sintering
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 多孔質ガラス母材をガラス化炉内で引き下げ
てガラス化する際に、炉内に外気が混入しないようにし
て高純度の透明ガラスを製造する。 【構成】 多孔質ガラス母材１４の上部に加熱延伸性の
上部ガラス支持棒１６を設け、ガラス化炉１２内にこの
多孔質ガラス母材１４と共に上部ガラス支持棒１６を収
納する。この上部ガラス支持棒１６を上部ヒータ２４で
加熱延伸して多孔質ガラス母材１４をガラス化炉１２の
下部ヒータ２２を有するガラス化温度領域に引き下げ、
加熱透明化して透明ガラス母材を製造する。
てガラス化する際に、炉内に外気が混入しないようにし
て高純度の透明ガラスを製造する。 【構成】 多孔質ガラス母材１４の上部に加熱延伸性の
上部ガラス支持棒１６を設け、ガラス化炉１２内にこの
多孔質ガラス母材１４と共に上部ガラス支持棒１６を収
納する。この上部ガラス支持棒１６を上部ヒータ２４で
加熱延伸して多孔質ガラス母材１４をガラス化炉１２の
下部ヒータ２２を有するガラス化温度領域に引き下げ、
加熱透明化して透明ガラス母材を製造する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば光ファイバに用
いられるのに適した高純度の透明ガラスを製造する方法
に関し、更に詳細にのべると、ガラス原料を火炎加水分
解して生成されたガラス微粒子を堆積させて形成された
ガラス母材を透明ガラス化する方法の改良に関するもの
である。
いられるのに適した高純度の透明ガラスを製造する方法
に関し、更に詳細にのべると、ガラス原料を火炎加水分
解して生成されたガラス微粒子を堆積させて形成された
ガラス母材を透明ガラス化する方法の改良に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバ用の高純度ガラスを製造する
ために、ガラス原料ガスと燃焼ガスとをバーナから噴出
させて形成される火炎中でガラス原料を加水分解してガ
ラス微粒子を合成し、このガラス微粒子を堆積させて多
孔質ガラス母材を形成し、この多孔質ガラス母材を加熱
して透明ガラス化する方法が行われている。
ために、ガラス原料ガスと燃焼ガスとをバーナから噴出
させて形成される火炎中でガラス原料を加水分解してガ
ラス微粒子を合成し、このガラス微粒子を堆積させて多
孔質ガラス母材を形成し、この多孔質ガラス母材を加熱
して透明ガラス化する方法が行われている。
【０００３】この多孔質ガラス母材を加熱して透明ガラ
ス化する作業は、多孔質ガラス母材をガラス化炉内に引
き下げて行われるが、多孔質ガラス母材を引き下げる引
下げ駆動部をガラス化炉に収納することができないた
め、多孔質ガラス母材は、ガラス化炉外に配置された引
下げ駆動部からガラス支持棒を介して引き下げられる。
ス化する作業は、多孔質ガラス母材をガラス化炉内に引
き下げて行われるが、多孔質ガラス母材を引き下げる引
下げ駆動部をガラス化炉に収納することができないた
め、多孔質ガラス母材は、ガラス化炉外に配置された引
下げ駆動部からガラス支持棒を介して引き下げられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような引
き下げ方法では、ガラス支持棒がガラス化炉の壁を貫通
してガラス化炉内の多孔質ガラス母材を支持するため、
ガラス化炉の気密性を保つことができないので、炉内に
外気が侵入して高純度の透明ガラス母材を製造すること
ができない欠点があった。
き下げ方法では、ガラス支持棒がガラス化炉の壁を貫通
してガラス化炉内の多孔質ガラス母材を支持するため、
ガラス化炉の気密性を保つことができないので、炉内に
外気が侵入して高純度の透明ガラス母材を製造すること
ができない欠点があった。
【０００５】本発明の目的は、上記の欠点を回避し、ガ
ラス化炉の気密性を保つことができ、従って高純度の透
明ガラス母材を製造することができる透明ガラス母材の
製造方法を提供することにある。
ラス化炉の気密性を保つことができ、従って高純度の透
明ガラス母材を製造することができる透明ガラス母材の
製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するため、ガラス原料ガスと燃焼ガスとを火炎加水
分解反応して生成された多孔質ガラス母材をガラス化炉
内に引き下げて加熱し透明ガラス化する方法において、
ガラス化炉内に多孔質ガラス母材と共に多孔質ガラス母
材の上部に設けられた加熱延伸性の上部ガラス支持棒を
収納し、この上部ガラス支持棒を加熱延伸して多孔質ガ
ラス母材を引き下げるようにしたことを特徴とする透明
ガラス母材の製造方法を提供することにある。
解決するため、ガラス原料ガスと燃焼ガスとを火炎加水
分解反応して生成された多孔質ガラス母材をガラス化炉
内に引き下げて加熱し透明ガラス化する方法において、
ガラス化炉内に多孔質ガラス母材と共に多孔質ガラス母
材の上部に設けられた加熱延伸性の上部ガラス支持棒を
収納し、この上部ガラス支持棒を加熱延伸して多孔質ガ
ラス母材を引き下げるようにしたことを特徴とする透明
ガラス母材の製造方法を提供することにある。
【０００７】
【作用】このように、ガラス化炉内に透明ガラス化すべ
き多孔質ガラス母材と共に多孔質ガラス母材の上部に設
けられた加熱延伸性の上部ガラス支持棒を収納し、この
上部ガラス支持棒を加熱延伸して多孔質ガラス母材を引
き下げるようにすると、多孔質ガラス母材を引き下げる
引き下げ駆動源がガラス化炉内に配置されるので、ガラ
ス化炉を外気から遮断しつつ多孔質ガラス母材をガラス
化温度領域に引き下げることができ、従って高純度の透
明ガラス母材を製造することができる。
き多孔質ガラス母材と共に多孔質ガラス母材の上部に設
けられた加熱延伸性の上部ガラス支持棒を収納し、この
上部ガラス支持棒を加熱延伸して多孔質ガラス母材を引
き下げるようにすると、多孔質ガラス母材を引き下げる
引き下げ駆動源がガラス化炉内に配置されるので、ガラ
ス化炉を外気から遮断しつつ多孔質ガラス母材をガラス
化温度領域に引き下げることができ、従って高純度の透
明ガラス母材を製造することができる。
【０００８】
【実施例】本発明の実施例を図面を参照して詳細にのべ
ると、図１は本発明に係る透明ガラス母材の製造方法を
実施する装置１０を示し、この装置１０は、例えばＶＡ
Ｄ法（気相軸付け法）により形成された多孔質ガラス母
材１４を透明ガラス化するガラス化炉１２から成ってい
る。
ると、図１は本発明に係る透明ガラス母材の製造方法を
実施する装置１０を示し、この装置１０は、例えばＶＡ
Ｄ法（気相軸付け法）により形成された多孔質ガラス母
材１４を透明ガラス化するガラス化炉１２から成ってい
る。
【０００９】多孔質ガラス母材１４は、公知のように、
ＳｉＣｌ4 の如きガラス原料ガスとＧｅＣｌ4 の如きド
ーパントの原料ガスと酸素、水素等の燃焼ガスとを供給
し火炎加水分解反応してＧｅを含むシリカの多孔質ガラ
スコアのまわりに多孔質ガラスクラッドを付して生成さ
れる。この多孔質ガラス母材は、本発明の方法によって
ガラス化炉内で脱水、脱泡して透明ガラス化される。
ＳｉＣｌ4 の如きガラス原料ガスとＧｅＣｌ4 の如きド
ーパントの原料ガスと酸素、水素等の燃焼ガスとを供給
し火炎加水分解反応してＧｅを含むシリカの多孔質ガラ
スコアのまわりに多孔質ガラスクラッドを付して生成さ
れる。この多孔質ガラス母材は、本発明の方法によって
ガラス化炉内で脱水、脱泡して透明ガラス化される。
【００１０】本発明の方法は、この多孔質ガラス母材１
４の上部に加熱延伸性の上部ガラス支持棒１６を設け、
ガラス化炉１２内にこの多孔質ガラス母材１４と共に上
部ガラス支持棒１６を収納し、図２に示すように、この
上部ガラス支持棒１６を加熱延伸して多孔質ガラス母材
１４をガラス化炉１２のガラス化温度領域に引き下げ、
加熱透明化して透明ガラス母材１４’を製造する。
４の上部に加熱延伸性の上部ガラス支持棒１６を設け、
ガラス化炉１２内にこの多孔質ガラス母材１４と共に上
部ガラス支持棒１６を収納し、図２に示すように、この
上部ガラス支持棒１６を加熱延伸して多孔質ガラス母材
１４をガラス化炉１２のガラス化温度領域に引き下げ、
加熱透明化して透明ガラス母材１４’を製造する。
【００１１】上部ガラス支持棒１６は、多孔質ガラス母
材１４をその重力によって引き下げることができように
軟化温度を低くすることができる例えばフッ素ドープ石
英ガラスから形成され、この石英ガラスは、フッ素ドー
パントの量によって石英ガラスの軟化温度に対して０〜
−５００℃程度まで制御することができる。尚、ドーパ
ントはフッ素以外に他の任意のものを使用することがで
きる。
材１４をその重力によって引き下げることができように
軟化温度を低くすることができる例えばフッ素ドープ石
英ガラスから形成され、この石英ガラスは、フッ素ドー
パントの量によって石英ガラスの軟化温度に対して０〜
−５００℃程度まで制御することができる。尚、ドーパ
ントはフッ素以外に他の任意のものを使用することがで
きる。
【００１２】ガラス化炉１２は、図１に示すように、外
気から遮断された密閉状態の炉壁１２Ａから成り、その
上下にはガス出口２０とガス入口１８とを有し、炉内に
はヘリウム、酸素、塩素等のガスがガス入口１８から導
入され、これらのガスは、ガス出口２０から排出され
る。
気から遮断された密閉状態の炉壁１２Ａから成り、その
上下にはガス出口２０とガス入口１８とを有し、炉内に
はヘリウム、酸素、塩素等のガスがガス入口１８から導
入され、これらのガスは、ガス出口２０から排出され
る。
【００１３】ガラス化炉１２は、更に、多孔質ガラス母
材１４を透明化するために加熱する固定式下部ヒータ２
２と、上部ガラス支持棒１６を延伸するために加熱する
可動式上部ヒータ２４と、ガラス化炉１２内の多孔質ガ
ラス母材１４の先端位置を光学的に検出する位置センサ
２６とを備え、可動式上部ヒータ２４の温度及び位置
は、位置センサ２６の位置信号に応じて多孔質ガラス母
材１４の引き下げ速度が一定となるように調整される。
上下のヒータ２４、２２は、カーボンヒータとすること
ができるが、それ以外のヒータであってもよい。
材１４を透明化するために加熱する固定式下部ヒータ２
２と、上部ガラス支持棒１６を延伸するために加熱する
可動式上部ヒータ２４と、ガラス化炉１２内の多孔質ガ
ラス母材１４の先端位置を光学的に検出する位置センサ
２６とを備え、可動式上部ヒータ２４の温度及び位置
は、位置センサ２６の位置信号に応じて多孔質ガラス母
材１４の引き下げ速度が一定となるように調整される。
上下のヒータ２４、２２は、カーボンヒータとすること
ができるが、それ以外のヒータであってもよい。
【００１４】次に、本発明の製造方法の具体例を従来例
と共にのべる。ＶＡＤ法によってＧｅを含むシリカ多孔
質ガラスコアのまわりにシリカ多孔質ガラスクラッドを
付して外径が１２０ｍｍで平行部の長さが１０００ｍｍ
の多孔質ガラス母材を合成した。この多孔質ガラス母材
の上部に外径が８０ｍｍで長さが４００ｍｍのフッ素ド
ープ石英ガラスの上部ガラス支持棒を設けた。このフッ
素ドープ石英ガラスの屈折率は、石英ガラスの屈折率の
−０．４％であった。
と共にのべる。ＶＡＤ法によってＧｅを含むシリカ多孔
質ガラスコアのまわりにシリカ多孔質ガラスクラッドを
付して外径が１２０ｍｍで平行部の長さが１０００ｍｍ
の多孔質ガラス母材を合成した。この多孔質ガラス母材
の上部に外径が８０ｍｍで長さが４００ｍｍのフッ素ド
ープ石英ガラスの上部ガラス支持棒を設けた。このフッ
素ドープ石英ガラスの屈折率は、石英ガラスの屈折率の
−０．４％であった。
【００１５】この多孔質ガラス母材を上部ガラス支持棒
と共に図１に示すようにガラス化炉内に封入し、上部ヒ
ータの温度を多孔質ガラス母材の先端位置に応じて１３
５０〜１４００℃内で調整し、下部ヒータの温度を１４
３０℃に維持し、ヘリウムガスを３０リットル／分の流
量、酸素ガスを３リットル／分の流量、塩素ガスを０．
３リットル／分の流量でそれぞれ流入し、多孔質ガラス
母材の引き下げ速度を１５０ｍｍ／時間に維持しつつ図
２に示すように多孔質ガラス母材を加熱し透明化してガ
ラスロッドを製造した。尚、このようにして形成された
ガラスロッドのコアとクラッドとの外径比は１対５であ
った。
と共に図１に示すようにガラス化炉内に封入し、上部ヒ
ータの温度を多孔質ガラス母材の先端位置に応じて１３
５０〜１４００℃内で調整し、下部ヒータの温度を１４
３０℃に維持し、ヘリウムガスを３０リットル／分の流
量、酸素ガスを３リットル／分の流量、塩素ガスを０．
３リットル／分の流量でそれぞれ流入し、多孔質ガラス
母材の引き下げ速度を１５０ｍｍ／時間に維持しつつ図
２に示すように多孔質ガラス母材を加熱し透明化してガ
ラスロッドを製造した。尚、このようにして形成された
ガラスロッドのコアとクラッドとの外径比は１対５であ
った。
【００１６】その後、このコアを含むガラスロッドを外
径３０ｍｍになるまで１０００ｍｍに延伸し、この延伸
されたガラスロッドのクラッドの上にシリカ多孔質ガラ
スを堆積してクラッドを肉付けし、これを従来方式の外
部引き下げ駆動源によって単一ヒータを有するガラス化
炉内に引き下げて透明ガラス化した。この際のガラス化
条件は、本発明の方法の条件と同様に、ヒータ温度が１
４３０℃、ヘリウムガス、酸素ガス及び塩素ガスの流量
をそれぞれ３０リットル／分、３リトッル／分及び０．
３リットル／分とし、また引き下げ速度を１５０ｍｍ／
時間とした。
径３０ｍｍになるまで１０００ｍｍに延伸し、この延伸
されたガラスロッドのクラッドの上にシリカ多孔質ガラ
スを堆積してクラッドを肉付けし、これを従来方式の外
部引き下げ駆動源によって単一ヒータを有するガラス化
炉内に引き下げて透明ガラス化した。この際のガラス化
条件は、本発明の方法の条件と同様に、ヒータ温度が１
４３０℃、ヘリウムガス、酸素ガス及び塩素ガスの流量
をそれぞれ３０リットル／分、３リトッル／分及び０．
３リットル／分とし、また引き下げ速度を１５０ｍｍ／
時間とした。
【００１７】このようにして外径が１００ｍｍで平行部
の長さが５００ｍｍの石英クラッドを有する標準シング
ルモードファイバリフォームを得た。このリフォームの
コアとクラッドとの外径比は約１０対１２５とした。
尚、クラッドのガラス純度は、光ファイバの特性に与え
る影響が小さいので、従来方式のガラス化炉でガラス化
した。また、コアとクラッドとの外径比が約１０対１２
５となるまでに、クラッドの堆積と透明化とを数回繰り
返すことができ、この場合、クラッドの透明化は、同様
に従来技術の方法で行ってもよい。
の長さが５００ｍｍの石英クラッドを有する標準シング
ルモードファイバリフォームを得た。このリフォームの
コアとクラッドとの外径比は約１０対１２５とした。
尚、クラッドのガラス純度は、光ファイバの特性に与え
る影響が小さいので、従来方式のガラス化炉でガラス化
した。また、コアとクラッドとの外径比が約１０対１２
５となるまでに、クラッドの堆積と透明化とを数回繰り
返すことができ、この場合、クラッドの透明化は、同様
に従来技術の方法で行ってもよい。
【００１８】このファイバリフォームを線引装置に鉛直
に固定し、加熱軟化して落下したリフォーム下部先端を
キャプスタンによって引取りながら１０００ｍ／分の線
速で巻取機に巻取って外径０．１２５ｍｍのガラスファ
イバを形成した。その後、コーティングダイスで紫外線
硬化樹脂を被覆し、この樹脂を紫外線ランプで硬化して
本発明の方法による光ファイバＡを製造した。
に固定し、加熱軟化して落下したリフォーム下部先端を
キャプスタンによって引取りながら１０００ｍ／分の線
速で巻取機に巻取って外径０．１２５ｍｍのガラスファ
イバを形成した。その後、コーティングダイスで紫外線
硬化樹脂を被覆し、この樹脂を紫外線ランプで硬化して
本発明の方法による光ファイバＡを製造した。
【００１９】一方、コアを含む多孔質ガラス母材を従来
方式のガラス化炉を用いて、ヒータ温度１４３０℃、ヘ
リウムガス及び塩素ガスの流量をそれぞれ３０リットル
／分及び０．３リットル／分とし、２５９ｍｍ／時間の
引き下げ速度で透明ガラス化し、その後上記と同様の工
程で光ファイバＢを製造した。
方式のガラス化炉を用いて、ヒータ温度１４３０℃、ヘ
リウムガス及び塩素ガスの流量をそれぞれ３０リットル
／分及び０．３リットル／分とし、２５９ｍｍ／時間の
引き下げ速度で透明ガラス化し、その後上記と同様の工
程で光ファイバＢを製造した。
【００２０】この光ファイバＡとＢとの光伝送損失を測
定したところ、１．３μｍの波長の光に対して本発明に
よる光ファイバＡの伝送損失は０．３３ｄＢ／ｋｍであ
ったのに対して従来技術による光ファイバＢの伝送損失
は０．３５ｄＢ／ｋｍであり、また１．５５μｍの波長
の光に対して本発明による光ファイバＡの伝送損失は
０．１８ｄＢ／ｋｍであったのに対して従来技術による
光ファイバＢの伝送損失は０．１９ｄＢ／ｋｍであっ
た。この測定結果から、本発明によるコアのガラス化は
高純度で行なわれたことが解る。
定したところ、１．３μｍの波長の光に対して本発明に
よる光ファイバＡの伝送損失は０．３３ｄＢ／ｋｍであ
ったのに対して従来技術による光ファイバＢの伝送損失
は０．３５ｄＢ／ｋｍであり、また１．５５μｍの波長
の光に対して本発明による光ファイバＡの伝送損失は
０．１８ｄＢ／ｋｍであったのに対して従来技術による
光ファイバＢの伝送損失は０．１９ｄＢ／ｋｍであっ
た。この測定結果から、本発明によるコアのガラス化は
高純度で行なわれたことが解る。
【００２１】
【発明の効果】本発明によれば、上記のように、透明ガ
ラス化すべき多孔質ガラス母材に加熱延伸性の上部ガラ
ス支持棒を設け、ガラス化炉内に多孔質ガラス母材と共
にこの加熱延伸性の上部ガラス支持棒を収納し、この上
部ガラス支持棒を加熱延伸して多孔質ガラス母材を引き
下げるようにしたので、ガラス化炉を外気から遮断して
密閉化することができ、従って高純度の透明ガラスを製
造することができる実益がある。
ラス化すべき多孔質ガラス母材に加熱延伸性の上部ガラ
ス支持棒を設け、ガラス化炉内に多孔質ガラス母材と共
にこの加熱延伸性の上部ガラス支持棒を収納し、この上
部ガラス支持棒を加熱延伸して多孔質ガラス母材を引き
下げるようにしたので、ガラス化炉を外気から遮断して
密閉化することができ、従って高純度の透明ガラスを製
造することができる実益がある。
【図１】本発明の方法に用いられるガラス化炉の概略断
面図である。
面図である。
【図２】本発明の方法によって多孔質ガラス母材が引き
下げられている状態を示す断面図である。
下げられている状態を示す断面図である。
１０ 透明ガラスの製造装置 １２ ガラス化炉 １２Ａ 炉壁 １４ 多孔質ガラス母材 １４’ 透明ガラス １６ 上部ガラス支持棒 １８ ガス入口 ２０ ガス出口 ２２ 下部ヒータ ２４ 上部ヒータ
Claims (1)
- 【請求項１】 ガラス原料ガスと燃焼ガスとを火炎加水
分解反応して生成された多孔質ガラス母材をガラス化炉
内に引き下げて加熱し透明ガラス化する方法において、
前記ガラス化炉内に前記多孔質ガラス母材と共に前記多
孔質ガラス母材の上部に設けられた加熱延伸性の上部ガ
ラス支持棒を収納し、前記上部ガラス支持棒を加熱延伸
して前記多孔質ガラス母材を引き下げるようにしたこと
を特徴とする透明ガラス母材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4875693A JPH06239624A (ja) | 1993-02-16 | 1993-02-16 | 透明ガラス母材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4875693A JPH06239624A (ja) | 1993-02-16 | 1993-02-16 | 透明ガラス母材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06239624A true JPH06239624A (ja) | 1994-08-30 |
Family
ID=12812129
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4875693A Pending JPH06239624A (ja) | 1993-02-16 | 1993-02-16 | 透明ガラス母材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06239624A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004110941A1 (ja) * | 2003-06-17 | 2004-12-23 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | 光ファイバ母材の焼結装置及び焼結方法 |
-
1993
- 1993-02-16 JP JP4875693A patent/JPH06239624A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004110941A1 (ja) * | 2003-06-17 | 2004-12-23 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | 光ファイバ母材の焼結装置及び焼結方法 |
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