JPH0692667A - 光ファイバ母材の製造方法 - Google Patents

光ファイバ母材の製造方法

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JPH0692667A
JPH0692667A JP26547692A JP26547692A JPH0692667A JP H0692667 A JPH0692667 A JP H0692667A JP 26547692 A JP26547692 A JP 26547692A JP 26547692 A JP26547692 A JP 26547692A JP H0692667 A JPH0692667 A JP H0692667A
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JP
Japan
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soot
optical fiber
fiber preform
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burner
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JP26547692A
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Kazuto Hirabayashi
和人 平林
Akira Iino
顕 飯野
Junichi Tamura
順一 田村
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Furukawa Electric Co Ltd
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Furukawa Electric Co Ltd
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    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
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    • 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]
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    • C03B37/0142Reactant deposition burners
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    • C03B2207/00Glass deposition burners
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 光ファイバ母材製造時のVAD法工程、OV
D法工程において、スートを所望の重量、コア/クラッ
ド径比を持つように精度良く付着させる。 【構成】 主バーナー1の中へ石英ガラス生成用の原料
ガスを導入し、火炎加水分解反応によってスートを生成
させ、そのスート2を石英系ガラスロッド3の上に堆積
させる。この場合、スート2の堆積を開始してから所定
時間後に、堆積されたスート2のスート不足部上に前記
主バーナー1とは別の補助バーナー4から補修用のスー
ト5を堆積させる。 【効果】 スートが所望の重量、コア/クラッド比であ
る精度の良い光ファイバ母材を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はバーナーを用いて火炎加
水分解反応により石英系ガラス微粒子(スート)を生成
し、そのスートを棒状体(石英系ガラスロッド)に付着
させるVAD法、OVD法などの光ファイバ母材の製造
方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】光ファイバ母材を製造するには従来は次
のようにしていた。先ず、SiC14、GeC14 等の
石英ガラス生成用の原料を気化し、それを酸水素火炎バ
ーナー中に導入して加水分解することによりSiO2
GeO2 等の酸化物微粒子を生成し、この酸化物微粒子
を、光ファイバ母材を製造する初期の段階では、バーナ
ーから噴出される火炎中に鉛直上方に引き上げている石
英棒の下端に付着させ、それを起点として鉛直下方に微
粒子集合体を成長させてコアスートを形成する(VAD
法工程)。次に、そのコアスートを1600℃以上の温
度で燒結ガラス化してコア母材とし(コア母材ガラス化
工程)、その後にガラス化した母材を長手方向に引き延
ばして所望の外径にし(延伸工程)、延伸した母材の外
表面にVAD法と同様の方法で酸化物微粒子を形成し
(OVD法工程)、更に、先のOVD法工程により得ら
れた酸化物微粒子をガラス化(OVD後ガラス化工程)
して光ファイバ母材を製作していた。この場合、所望の
コア径が得られるようにスートの堆積量を調整してい
た。
【0003】従来のVAD法工程を図5に基づいて、従
来のOVD法工程を図6に基づいて説明する。VAD法
工程では図5に示すように、ベルジャー21で隔離され
た反応室22内で石英系ガラスロッド3をモータ23で
回転させながら上方に移動し、その下部にコアバーナー
24とクラッドバーナー25の酸水素火炎内で原料ガス
であるSiC14 、GeC14 等の加水分解反応によっ
て生成したスート26を付着させる。この場合、未反応
ガス及び未堆積スートは排気管27から外部に排気させ
ている。
【0004】OVD法工程では図6に示すように、2つ
のチャック31で固定され且つモータ32で回転させな
がら左右に移動させた石英系ガラスロッド3にバーナー
33により生成したスート34を付着させる。この場
合、吸気管35によりチャンバー36の内圧を制御し、
また、未反応ガス及び未堆積スートは排気管37から外
部に排気させている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】前記のVAD法工程、
OVD法工程ともスートを石英系ガラスロッド3に付着
させる場所が1か所に集中するため、短時間でスートの
合成を終了させるためにはバーナーに投入される原料の
流量を比較的大きくせざるを得ない。スート原料の流量
が大きくなるとスートの付着量のバラツキも大きくなる
ため、従来のVAD法の工程、OVD法の工程では所望
の重量、コア/クラッド径比をもつスートを精度良く得
ることができないという問題点があった。
【0006】光ファイバ母材の重量、コア/クラッド径
比が精度良く仕上げられないと、同母材から得られる光
ファイバのコア/クラッド径比が正確にならないので、
光ファイバ母材の重量、コア/クラッド径比の仕上がり
精度が悪いときは後工程でスートを切削したり、再度V
AD法やOVD法でスートを付着させなければならない
という面倒があった。
【0007】本発明の目的は光ファイバ母材製造時のV
AD法工程、OVD法工程において、所望の重量、コア
/クラッド径比を持つスートを精度良く付着させること
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。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の光ファイバ母材
の製造方法は図1に示す様に、主バーナー1の中へ少な
くとも石英ガラス生成用の原料ガスを導入し、火炎加水
分解反応によって石英系ガラス微粒子(スート)を生成
させ、そのスート2を石英系ガラスロッド3の上に堆積
させる光ファイバ母材の製造方法において、スート2の
堆積を開始してから所定時間後に、堆積されたスート2
のスート不足部上に前記主バーナー1とは別の補助バー
ナー4から補修用のスート5を堆積させるようにしたも
のである。
【0009】本発明における所定時間とは、バーナー1
への原料投入量を何段かのステップで変化させるスート
合成初期の段階が終るまでの時間をいう。つまり、ある
合成段階が済むとスート合成のための原料投入量は一定
に固定され、その段階に至るまでの時間はVAD法、O
VD法とも1時間前後である。原料投入量が一定量にな
らなければ補助バーナー4による重量、コア/クラッド
径比の調整は難しいとの配慮から前記の時間とした。
【0010】前記の様にスート2が堆積された光ファイ
バ母材において、その長手方向でスート密度に差がある
場合、スート2の外径とガラス化後の外径が必ずしも対
応するとは限らないので、スート2の外径を測定するよ
りもスート2の長手方向の重量分布を測定した方がガラ
ス化後の外径により良く対応する。従って、本発明では
スート2の長手方向の重量分布を測定するようにした。
【0011】この場合、検出されるスート重量を図3に
示す様にy軸に、VAD法においてレーザで検出される
(従来から行われている)スート長をx軸にプロットす
ると、スートが石英系ガラスロッド3の長手方向に均等
量で合成されていれば図3に実線で示す直線関係が得ら
れるはずである。本発明ではこの直線関係が崩れて図3
に点線で示す様になったときにスート2が長手方向に均
等量で合成されていないと判断して、そのスート2のス
ート不足部上に補助バーナー4により補修用のスート5
を堆積して重量調節するようにしてある。
【0012】具体的には図4に示す様に主バーナー1と
補助バーナー4の距離をLとし、図3の直線関係が崩れ
た位置が基準位置からlだけ離れた位置とすると、石英
系ガラスロッド3がL+lだけ移動したときに、その不
足分だけ補助バーナー4から補修用のスート5を供給す
るようにしてある。
【0013】
【作用】本発明の光ファイバ母材の製造方法では、主バ
ーナー1によりスート2の堆積を開始してから任意の時
間後に、その堆積されたスート2のスート不足部上に前
記主バーナー1とは別の補助バーナー4から補修用のス
ート5を堆積させるので、光ファイバ母材の製造時にV
AD法工程、OVD法工程でスート2を所望の重量、コ
ア/クラッド径比となるように精度良く堆積させること
ができる。
【0014】
【実施例1】本発明の光ファイバ母材の製造方法の第1
の実施例を図1に基づいて詳細に説明する。この実施例
は石英系ガラスロッド3を縦に引き上げるOVD法であ
る。そして図1では主バーナー1の中へ石英ガラス生成
用の原料ガスを導入し、火炎加水分解反応によってスー
トを生成させ、そのスート2を石英系ガラスロッド3の
上に堆積させる。この場合、堆積させたスート2の重量
をコアロッド11の上端が連結されている重量センサー
12により測定する。その測定データを小レンジの補助
バーナ用マスフローコントローラー13にフィードバッ
クし、同コントローラー13により微調整された少量の
原料を補助バーナー4に供給し、同補助バーナー4から
噴出される補修用スート5を先に堆積されたスート2の
スート不足部上に堆積させる。この場合、重量センサー
12のデータは図示されていないレコーダーに記録され
る。また補助バーナー4は石英系ガラスロッド3に沿っ
て移動可能な可動式であってもよい。
【0015】
【実施例2】本発明の光ファイバ母材の製造方法の第2
の実施例を図2に基づいて詳細に説明する。この実施例
は石英系ガラスロッド3を回転させながら横移動させる
通常のOVD法であり、しかも補助バーナー4を4本用
いた場合である。そして図2では図1の場合と同様に、
主バーナー1の中へ石英ガラス生成用の原料ガスを導入
して火炎加水分解反応によってスートを生成させ、その
スート2を石英系ガラスロッド3の上に堆積させる。こ
の場合、堆積させたスート2の重量をコアロッド11の
両端を支持している支持部に設けた重量センサー12に
より測定し、その測定データを小レンジの補助バーナ用
マスフローコントローラー13にフィードバックする。
そして、この補助バーナ用マスフローコントローラー1
3により微調整された少量の原料を補助バーナー4に供
給し、同補助バーナー4から噴出される補修用スート5
を先に堆積されたスート2のスート不足部上に必要量堆
積させる。
【0016】本発明において主バーナー1の中へ導入す
る石英ガラス生成用の原料ガス(珪素原子を含む化合
物)は、SiC14 、SiHC14 、SiH2 C12
SiH3 C1、SiH4 等が適する。
【0017】実施例1、2のマスフローコントローラー
13は補助バーナー4へのスート原料の投入量を制御す
るためのものである。この場合、原料ガスの供給量が大
きくなるとマスフローコントローラー13のフルレンジ
は大きくなるため、例えば大レンジ(例えば30l/m
inレンジ)のマスフローコントローラー13の場合
は、1%の誤差を含むとすると±0.3gの制御が限界
になる。現状のOVD法ではこのレンジのマスフローコ
ントローラー13を石英系ガラスロッド3に沿って4つ
並列に配列して使用しているので±1.2gの精度で合
成していることになる。
【0018】これに対して補助バーナー4を小レンジ
(例えば3l/minレンジ)で4個使用すると精度は
この1/10になり0.12gの精度で重量調整でき
る。従って、単位時間当りに主バーナー1から供給され
る石英ガラス系微粒子の重量が大きいOVD法により、
より良い精度でスートの重量調整を行うためには小レン
ジの補助バーバー4を複数用いた方よい。このため本発
明ではできるだけ小レンジ(例えば3l/minレン
ジ)のマスフローコントローラー13を使用する。
【0019】以上の説明はスート重量を測定する場合で
あるが、本発明では石英系ガラスロッド3のスート2の
長手方向の密度がほぼ一定であると仮定して、図示され
ていない外径測定器を用いてスート2の外径を測定する
ようにしてもよい。この場合はスート2の外径が一定で
ない位置、例えば窪んだり、突出したりしている位置を
正確に検出できるので、補助バーナー4を移動させる場
合の移動目標位置が正確になるというメリットがある。
【0020】
【発明の効果】本発明の光ファイバ母材の製造方法によ
れば、光ファイバ母材製造時のVAD法工程、OVD法
工程により合成されるスート2の重量が不足したときに
直ちに補修用のスート5を補充できるので、VAD法工
程、OVD法工程において所望の重量、コア/クラッド
比を持つスートを従来より精度良く得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例のスート合成例の説明
図。
【図2】本発明の第2の実施例のスート合成例の説明
図。
【図3】本発明の光ファイバ母材の製造方法により合成
されるスートの重量と長手方向の位置との関係を示す説
明図。
【図4】本発明の光ファイバ母材の製造方法における主
バーナと補助バーナの位置関係を示す説明図。
【図5】従来のVAD法によるスート合成例の説明図。
【図6】従来のOVD法によるスート合成例の説明図。
【符号の説明】
1 主バーナー 2 スート 3 石英系ガラスロッド 4 補助バーナー 5 補修用のスート

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 主バーナー1の中へ石英ガラス生成用の
    原料ガス化合物を導入し、火炎加水分解反応によってス
    ートを生成させ、そのスート2を石英系ガラスロッド3
    の上に堆積させる光ファイバ母材の製造方法において、
    スート2の堆積を開始してから所定時間後に、堆積され
    たスート2のスート不足部上に前記主バーナー1とは別
    の補助バーナー4から補修用のスート5を堆積させるこ
    とを特徴とする光ファイバ母材の製造方法。
JP26547692A 1992-09-08 1992-09-08 光ファイバ母材の製造方法 Pending JPH0692667A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003004426A1 (fr) * 2001-07-06 2003-01-16 Fujikura Ltd. Procede de fabrication d'une preforme de fibre optique
WO2003037809A1 (fr) * 2001-11-01 2003-05-08 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Procede d'obtention d'un materiau de base pour fibre optique
CN103449716A (zh) * 2013-08-28 2013-12-18 长飞光纤光缆有限公司 一种vad法制造光纤预制棒的装置和方法

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WO2003004426A1 (fr) * 2001-07-06 2003-01-16 Fujikura Ltd. Procede de fabrication d'une preforme de fibre optique
WO2003037809A1 (fr) * 2001-11-01 2003-05-08 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Procede d'obtention d'un materiau de base pour fibre optique
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