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

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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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JP
Japan
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deposition
burner
gas
hydrogen gas
hydrocarbon
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JP8256794A
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English (en)
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Yoshihiro Ouchi
義博 大内
Koichi Harada
光一 原田
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Fujikura Ltd
Original Assignee
Fujikura Ltd
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Publication date
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    • 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
    • C03B37/0142Reactant deposition burners
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2207/00Glass deposition burners
    • C03B2207/04Multi-nested ports
    • C03B2207/06Concentric circular ports
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2207/00Glass deposition burners
    • C03B2207/20Specific substances in specified ports, e.g. all gas flows specified
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
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    • C03B2207/36Fuel or oxidant details, e.g. flow rate, flow rate ratio, fuel additives
    • C03B2207/38Fuel combinations or non-standard fuels, e.g. H2+CH4, ethane

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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。

Description

【発明の詳細な説明】
【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。
【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。
【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
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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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
2 6 ,C3 8 ,C4 10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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【図面の簡単な説明】
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【符号の説明】
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)

    【特許請求の範囲】
  1. 【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。
  2. 【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。
  3. 【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。
JP8256794A 1994-03-29 1994-03-29 光ファイバ母材の製造方法 Pending JPH07267671A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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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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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