JPH07267671A - 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Info
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- JPH07267671A JPH07267671A JP8256794A JP8256794A JPH07267671A JP H07267671 A JPH07267671 A JP H07267671A JP 8256794 A JP8256794 A JP 8256794A JP 8256794 A JP8256794 A JP 8256794A JP H07267671 A JPH07267671 A JP H07267671A
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- 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
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、光ファイバ母材の製造方法に係
り、特にガラス微粒子の効率的な堆積を可能とする方法
を提供することを目的とする。 【構成】 かゝる本発明は、光ファイバ母材を外付け法
により製造する方法であって、同一のバーナ１３内に炭
化水素系ガスと水素ガスを燃焼ガスとして供給すること
を基本とするもので、より好ましくは、これらの炭化水
素系ガスと水素ガスを多重構造のバーナ１３に供給する
際、炭化水素系ガスをバーナ１３の内層側にすると共
に、水素ガスをバーナ１３の外層側にし、さらに、デポ
ジションの進行につれて、相対的に水素ガスの供給割合
を増加させるようにした製造方法にあり、これによっ
て、デポジションの期間中にほぼ理想的な火炎のコント
ロール性が得られ、ガラス微粒子の効率的な堆積が可能
となる。
り、特にガラス微粒子の効率的な堆積を可能とする方法
を提供することを目的とする。 【構成】 かゝる本発明は、光ファイバ母材を外付け法
により製造する方法であって、同一のバーナ１３内に炭
化水素系ガスと水素ガスを燃焼ガスとして供給すること
を基本とするもので、より好ましくは、これらの炭化水
素系ガスと水素ガスを多重構造のバーナ１３に供給する
際、炭化水素系ガスをバーナ１３の内層側にすると共
に、水素ガスをバーナ１３の外層側にし、さらに、デポ
ジションの進行につれて、相対的に水素ガスの供給割合
を増加させるようにした製造方法にあり、これによっ
て、デポジションの期間中にほぼ理想的な火炎のコント
ロール性が得られ、ガラス微粒子の効率的な堆積が可能
となる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバ母材の製造
方法に係り、特に、ガラス微粒子の効率的な堆積を可能
とする方法に関するものである。
方法に係り、特に、ガラス微粒子の効率的な堆積を可能
とする方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に外付け法により光ファイバ母材を
製造には、例えば図５に示したように、ターゲット部材
１の両端をガラス旋盤などのチャック２，２で保持して
回転させ、この周囲にバーナ３を対峙させつつトラバー
スさせて吹きつけ、このバーナ３の火炎４中で生成され
たガラス微粒子（ＳｉＯ2 など）を堆積させ、このガラ
ス微粒子の堆積層５の成長によって、スート堆積体６を
得ている。
製造には、例えば図５に示したように、ターゲット部材
１の両端をガラス旋盤などのチャック２，２で保持して
回転させ、この周囲にバーナ３を対峙させつつトラバー
スさせて吹きつけ、このバーナ３の火炎４中で生成され
たガラス微粒子（ＳｉＯ2 など）を堆積させ、このガラ
ス微粒子の堆積層５の成長によって、スート堆積体６を
得ている。
【０００３】このガラス微粒子の生成にあたっては、原
料ガスであるガラス原料（ＳｉＣｌ4 、ＧｅＣｌ4 な
ど）と共に、燃焼ガスとしての水素ガス（Ｈ2 ガス）や
助燃ダスとしての酸素ガス（Ｏ2 ガス）、必要により不
活性ガス（Ａｒ、Ｎ2 など）などを上記バーナ３内に供
給して燃焼させ、この燃焼による火炎４中での加水分解
反応により得ている。
料ガスであるガラス原料（ＳｉＣｌ4 、ＧｅＣｌ4 な
ど）と共に、燃焼ガスとしての水素ガス（Ｈ2 ガス）や
助燃ダスとしての酸素ガス（Ｏ2 ガス）、必要により不
活性ガス（Ａｒ、Ｎ2 など）などを上記バーナ３内に供
給して燃焼させ、この燃焼による火炎４中での加水分解
反応により得ている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、最近、
光ファイバ母材製造のコストダウンを図るため、燃焼ガ
スとして炭化水素系ガスを使用することが検討されてい
る。そこで、本発明者等においても、図６に示したよう
に、一般的な多重管（４重管）バーナ３を用い、このバ
ーナ３の中心管３ａ部分にはガラス原料を供給し、その
外側の同心状の管３ｂ〜３ｄ部分には、内側から順に酸
素ガス、炭化水素系ガス、酸素ガスを供給し、光ファイ
バ母材の製造を行ったところ、次のような改善すべき問
題点のあることが判った。
光ファイバ母材製造のコストダウンを図るため、燃焼ガ
スとして炭化水素系ガスを使用することが検討されてい
る。そこで、本発明者等においても、図６に示したよう
に、一般的な多重管（４重管）バーナ３を用い、このバ
ーナ３の中心管３ａ部分にはガラス原料を供給し、その
外側の同心状の管３ｂ〜３ｄ部分には、内側から順に酸
素ガス、炭化水素系ガス、酸素ガスを供給し、光ファイ
バ母材の製造を行ったところ、次のような改善すべき問
題点のあることが判った。
【０００５】つまり、炭化水素系ガスには、従来の水素
ガスとは異なる特有の特性（例えば水素ガスに比較して
質量が大きいことなど）があって、当該炭化水素系ガス
の単独使用では、火炎４のコントロールが難しく、良好
な堆積効率が得られないことが判った。
ガスとは異なる特有の特性（例えば水素ガスに比較して
質量が大きいことなど）があって、当該炭化水素系ガス
の単独使用では、火炎４のコントロールが難しく、良好
な堆積効率が得られないことが判った。
【０００６】本発明は、このような事実に鑑みてなされ
たもので、炭化水素系ガスと水素ガスとの併用によっ
て、デポジションの期間中にほぼ理想的な火炎のコント
ロール性を得て、ガラス微粒子の効率的な堆積を可能に
した光ファイバ母材の製造方法を提供せんとするもので
ある。
たもので、炭化水素系ガスと水素ガスとの併用によっ
て、デポジションの期間中にほぼ理想的な火炎のコント
ロール性を得て、ガラス微粒子の効率的な堆積を可能に
した光ファイバ母材の製造方法を提供せんとするもので
ある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】かゝる本発明は、光ファ
イバ母材を外付け法により製造する方法であって、同一
のバーナ内に炭化水素系ガスと水素ガスを燃焼ガスとし
て供給することを基本とするもので、より好ましくは、
これらの炭化水素系ガスと水素ガスを多重構造のバーナ
に供給する際、炭化水素系ガスをバーナの内層側にする
と共に、水素ガスをバーナの外層側にし、さらに、デポ
ジションの進行につれて、相対的に水素ガスの供給割合
を増加させるようにした光ファイバ母材の製造方法にあ
る。
イバ母材を外付け法により製造する方法であって、同一
のバーナ内に炭化水素系ガスと水素ガスを燃焼ガスとし
て供給することを基本とするもので、より好ましくは、
これらの炭化水素系ガスと水素ガスを多重構造のバーナ
に供給する際、炭化水素系ガスをバーナの内層側にする
と共に、水素ガスをバーナの外層側にし、さらに、デポ
ジションの進行につれて、相対的に水素ガスの供給割合
を増加させるようにした光ファイバ母材の製造方法にあ
る。
【０００８】
【作用】このような炭化水素系ガスと水素ガスとの併用
やその供給位置、供給方法を制御することによって、デ
ポジションの初期には集束された火炎が得られる一方、
デポジションの進行に伴って拡散された火炎が得られる
ようになるため、その結果として、後述するようにガラ
ス微粒子の効率的な堆積が可能となる。
やその供給位置、供給方法を制御することによって、デ
ポジションの初期には集束された火炎が得られる一方、
デポジションの進行に伴って拡散された火炎が得られる
ようになるため、その結果として、後述するようにガラ
ス微粒子の効率的な堆積が可能となる。
【０００９】
【実施例】以下、図示の実施例に基づき、本発明に係る
光ファイバ母材の製造方法を詳説する。図１は、本発明
で用いる多重構造（５重構造）のバーナ１３を示したも
ので、本発明では、中心管１３ａ部分にはガラス原料
（ＳｉＣｌ4 、ＧｅＣｌ4 など）を供給する一方、当該
中心管１３ａの外側の同心状の各管３ｂ〜３ｅ部分に
は、内側から順に酸素ガス、炭化水素系ガス（ＣＨ4 ，
Ｃ2 Ｈ6 ，Ｃ3 Ｈ8 ，Ｃ4 Ｈ10など）、酸素ガス、水素
ガスの順に供給するように構成してある。
光ファイバ母材の製造方法を詳説する。図１は、本発明
で用いる多重構造（５重構造）のバーナ１３を示したも
ので、本発明では、中心管１３ａ部分にはガラス原料
（ＳｉＣｌ4 、ＧｅＣｌ4 など）を供給する一方、当該
中心管１３ａの外側の同心状の各管３ｂ〜３ｅ部分に
は、内側から順に酸素ガス、炭化水素系ガス（ＣＨ4 ，
Ｃ2 Ｈ6 ，Ｃ3 Ｈ8 ，Ｃ4 Ｈ10など）、酸素ガス、水素
ガスの順に供給するように構成してある。
【００１０】このようなガス供給態様のバーナ１３を用
いて、本発明の場合、デポジションの初期にあっては
（スート堆積体６の成長がまだそれほど進行しない段
階、堆積体径がまだ細い段階）、図２に示したように、
炭化水素系ガスと水素ガスとを併用する割合を調整し
て、火炎１４ａを細く集束した形でターゲット部材１に
吹き付ける。ここで、火炎１４ａを細く集束させる併用
ガスの割合としては、デポジションの設定条件などによ
っても異なるが、例えばデポジションのスタート時にに
おいて、両併用ガスの割合をほぼ同量程度とするとよ
い。炭化水素系ガスが水素ガスとほぼ同量程度の場合、
その質量が大きく、しかも、水素ガスの内側に供給され
ていることから、あまり拡散されることなく、吹き出さ
れるため、上記のように集束した形の火炎１４ａが比較
的容易に得られる。
いて、本発明の場合、デポジションの初期にあっては
（スート堆積体６の成長がまだそれほど進行しない段
階、堆積体径がまだ細い段階）、図２に示したように、
炭化水素系ガスと水素ガスとを併用する割合を調整し
て、火炎１４ａを細く集束した形でターゲット部材１に
吹き付ける。ここで、火炎１４ａを細く集束させる併用
ガスの割合としては、デポジションの設定条件などによ
っても異なるが、例えばデポジションのスタート時にに
おいて、両併用ガスの割合をほぼ同量程度とするとよ
い。炭化水素系ガスが水素ガスとほぼ同量程度の場合、
その質量が大きく、しかも、水素ガスの内側に供給され
ていることから、あまり拡散されることなく、吹き出さ
れるため、上記のように集束した形の火炎１４ａが比較
的容易に得られる。
【００１１】そして、本発明では、デポジションの進行
につれて（スート堆積体６が成長して堆積体径が太くな
るのに伴って）、図３に示したように、集束された形の
火炎１４ａから相対的に拡散された形の火炎１４ｂとな
るように調整する。この拡散型の火炎１４ｂとするに
は、相対的に上記水素ガスの配合割合を増加させていく
とよい。当該水素ガスの供給される位置は、上記炭化水
素系ガスの外側となる最外層部分で、かつ、水素ガスは
当該炭化水素系ガスに比較してその質量が極めて軽いこ
とから、火炎は広がり易く、上記の如き拡散型の火炎１
４ｂが比較的容易に得られる。
につれて（スート堆積体６が成長して堆積体径が太くな
るのに伴って）、図３に示したように、集束された形の
火炎１４ａから相対的に拡散された形の火炎１４ｂとな
るように調整する。この拡散型の火炎１４ｂとするに
は、相対的に上記水素ガスの配合割合を増加させていく
とよい。当該水素ガスの供給される位置は、上記炭化水
素系ガスの外側となる最外層部分で、かつ、水素ガスは
当該炭化水素系ガスに比較してその質量が極めて軽いこ
とから、火炎は広がり易く、上記の如き拡散型の火炎１
４ｂが比較的容易に得られる。
【００１２】この結果、デポジションの初期には、細く
集束された火炎１４ａがターゲット部材１に無駄なく吹
き付けられ、衝突するため、極めて良好な堆積効率が得
られる。一方、ターゲット部材１が成長すると、すなわ
ちスート堆積体６の外径が太くなってくると、細く集束
された火炎１４ａでは、局部的な衝突となり易く、スー
ト堆積体６の外周に良好に回り込めなくなるものの、拡
散型の火炎１４ｂで、しかも、当該火炎１４ｂの最外層
部分が軽い水素ガス部分からなる場合、太径のスート堆
積体６の外周にも良好に回り込むようになるため、極め
て良好な堆積効率が得られる。つまり、スート堆積体６
の外径が太くなると、火炎１４ｂによって包まれた部分
でのサーモフォレシス効果による堆積が支配的になるわ
けであるが、本発明では、このサーモフォレシス効果が
効果的に発揮されるようになっているのである。
集束された火炎１４ａがターゲット部材１に無駄なく吹
き付けられ、衝突するため、極めて良好な堆積効率が得
られる。一方、ターゲット部材１が成長すると、すなわ
ちスート堆積体６の外径が太くなってくると、細く集束
された火炎１４ａでは、局部的な衝突となり易く、スー
ト堆積体６の外周に良好に回り込めなくなるものの、拡
散型の火炎１４ｂで、しかも、当該火炎１４ｂの最外層
部分が軽い水素ガス部分からなる場合、太径のスート堆
積体６の外周にも良好に回り込むようになるため、極め
て良好な堆積効率が得られる。つまり、スート堆積体６
の外径が太くなると、火炎１４ｂによって包まれた部分
でのサーモフォレシス効果による堆積が支配的になるわ
けであるが、本発明では、このサーモフォレシス効果が
効果的に発揮されるようになっているのである。
【００１３】このように本発明では、デポジションの初
期からその終了まで、いずれの段階でも、効果的なスー
トの堆積がえられるため、極めて良好なガラス微粒子の
堆積効率が得られる。この結果を図示すると、図４の如
くで、従来方法による堆積効率（堆積速度）は曲線Ｂで
示されるのに対して、本発明による堆積効率（堆積速
度）は曲線Ａで示され、良好な堆積効率が得られている
ことが判る。より具体的には、本発明の場合、上記従来
方法に比較して約５０％程度の堆積速度の向上が見られ
た。なお、この際の本発明のバーナ１３におけるガス供
給条件や従来のバーナ３におけるガス供給条件などを示
すと、次の表１〜表２の如くであった。
期からその終了まで、いずれの段階でも、効果的なスー
トの堆積がえられるため、極めて良好なガラス微粒子の
堆積効率が得られる。この結果を図示すると、図４の如
くで、従来方法による堆積効率（堆積速度）は曲線Ｂで
示されるのに対して、本発明による堆積効率（堆積速
度）は曲線Ａで示され、良好な堆積効率が得られている
ことが判る。より具体的には、本発明の場合、上記従来
方法に比較して約５０％程度の堆積速度の向上が見られ
た。なお、この際の本発明のバーナ１３におけるガス供
給条件や従来のバーナ３におけるガス供給条件などを示
すと、次の表１〜表２の如くであった。
【００１４】
【表１】
【００１５】
【表２】
【００１６】
【発明の効果】このように本発明に係る光ファイバ母材
の製造方法によると、炭化水素系ガスと水素ガスとの併
用やその供給位置、供給方法を制御することによって、
デポジションの初期には集束された火炎が得られる一
方、デポジションの進行に伴って拡散された火炎が得ら
れるようになるため、すなわちデポジションの期間中に
ほぼ理想的な火炎のコントロール性が得られるため、良
好なガラス微粒子の堆積効率（堆積速度）が得られ、生
産性の大幅な向上が可能となる。
の製造方法によると、炭化水素系ガスと水素ガスとの併
用やその供給位置、供給方法を制御することによって、
デポジションの初期には集束された火炎が得られる一
方、デポジションの進行に伴って拡散された火炎が得ら
れるようになるため、すなわちデポジションの期間中に
ほぼ理想的な火炎のコントロール性が得られるため、良
好なガラス微粒子の堆積効率（堆積速度）が得られ、生
産性の大幅な向上が可能となる。
【図１】本発明に係る光ファイバ母材の製造方法に用い
る多重構造のバーナと各ガスの供給状態を示した概略端
面図である。
る多重構造のバーナと各ガスの供給状態を示した概略端
面図である。
【図２】本発明に係る光ファイバ母材の製造方法におけ
るデポジションの初期の状態を示した概略説明図であ
る。
るデポジションの初期の状態を示した概略説明図であ
る。
【図３】本発明に係る光ファイバ母材の製造方法におけ
るデポジションの進行後の状態を示した概略説明図であ
る。
るデポジションの進行後の状態を示した概略説明図であ
る。
【図４】本発明に係る光ファイバ母材の製造方法におけ
る堆積速度と従来方法における堆積速度とを示したグラ
フである。
る堆積速度と従来方法における堆積速度とを示したグラ
フである。
【図５】従来の光ファイバ母材の製造方法を示した概略
説明図である。
説明図である。
【図６】従来の光ファイバ母材の製造方法に用いる多重
構造のバーナと各ガスの供給状態を示した概略端面図で
ある。
構造のバーナと各ガスの供給状態を示した概略端面図で
ある。
１ ターゲット部材 ５ 堆積層 ６ スート堆積体 １３ バーナ １４ａ 集束型の火炎 １４ｂ 拡散型の火炎
Claims (3)
- 【請求項１】 光ファイバ母材を製造する方法であっ
て、同一のバーナ内に炭化水素系ガスと水素ガスを燃焼
ガスとして供給することを特徴とする光ファイバ母材の
製造方法。 - 【請求項２】 前記バーナが多重構造のバーナであっ
て、前記炭化水素系ガスをバーナの内層側に供給すると
共に、前記水素ガスをバーナの外層側に供給することを
特徴とする請求項１記載の光ファイバ母材の製造方法。 - 【請求項３】 前記炭化水素系ガスと水素ガスの供給に
あたって、デポジションの進行につれて、相対的に前記
水素ガスの供給割合を増加させることを特徴とする請求
項１又は２記載の光ファイバ母材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8256794A JPH07267671A (ja) | 1994-03-29 | 1994-03-29 | 光ファイバ母材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8256794A JPH07267671A (ja) | 1994-03-29 | 1994-03-29 | 光ファイバ母材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07267671A true JPH07267671A (ja) | 1995-10-17 |
Family
ID=13778072
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8256794A Pending JPH07267671A (ja) | 1994-03-29 | 1994-03-29 | 光ファイバ母材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07267671A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2022095574A (ja) * | 2020-12-16 | 2022-06-28 | ヘレウス・クアルツグラース・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング・ウント・コンパニー・コマンディット・ゲゼルシャフト | 合成石英ガラスの調製方法 |
-
1994
- 1994-03-29 JP JP8256794A patent/JPH07267671A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2022095574A (ja) * | 2020-12-16 | 2022-06-28 | ヘレウス・クアルツグラース・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング・ウント・コンパニー・コマンディット・ゲゼルシャフト | 合成石英ガラスの調製方法 |
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