JPH07330364A - 光ファイバ母材用加熱炉 - Google Patents
光ファイバ母材用加熱炉Info
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- JPH07330364A JPH07330364A JP14258494A JP14258494A JPH07330364A JP H07330364 A JPH07330364 A JP H07330364A JP 14258494 A JP14258494 A JP 14258494A JP 14258494 A JP14258494 A JP 14258494A JP H07330364 A JPH07330364 A JP H07330364A
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- Japan
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- fiber preform
- heating furnace
- optical fiber
- temperature
- heating
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-
- 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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- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 良好な透明ガラス化作業を行うため、均一な
温度勾配を加熱炉内に実現する。 【構成】 温度が低下し易い炉本体１内の端部側に補助
ヒータ３を取付け、主ヒータ２だけでは温度分布にむら
を生じている炉本体１内の端部側を局部的に加熱し、炉
本体１内部を均一な温度分布にすることができる。
温度勾配を加熱炉内に実現する。 【構成】 温度が低下し易い炉本体１内の端部側に補助
ヒータ３を取付け、主ヒータ２だけでは温度分布にむら
を生じている炉本体１内の端部側を局部的に加熱し、炉
本体１内部を均一な温度分布にすることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、光ファイバ母材（以
下母材と略す）を加熱・軟化させて線引きを行うのに先
立ち、母材の透明ガラス化を図る光ファイバ母材用加熱
炉に関するものである。
下母材と略す）を加熱・軟化させて線引きを行うのに先
立ち、母材の透明ガラス化を図る光ファイバ母材用加熱
炉に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバは、周知のように、円柱状の
太いガラス棒である母材（プリフォーム）を高温で加熱
・軟化させながら線引きを行い光ファイバを製造するよ
うになっているが、その母材の線引きに先立って、例え
ば次に示すような加熱炉を使用し、母材の透明ガラス化
が行なわれている。即ちこの加熱炉は、例えば図４に示
すように、断熱材で形成しヒータ１００を内部に複数周
設させた本体１０１と、この本体１０１の中心に配設さ
れた石英チーブ１０２とを備えている。
太いガラス棒である母材（プリフォーム）を高温で加熱
・軟化させながら線引きを行い光ファイバを製造するよ
うになっているが、その母材の線引きに先立って、例え
ば次に示すような加熱炉を使用し、母材の透明ガラス化
が行なわれている。即ちこの加熱炉は、例えば図４に示
すように、断熱材で形成しヒータ１００を内部に複数周
設させた本体１０１と、この本体１０１の中心に配設さ
れた石英チーブ１０２とを備えている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、通常この加
熱炉では、石英チーブの両端側で他の部分よりも温度の
低下傾向が生じており、これを補償するべくリフレクタ
（熱反射板）１０３等の適宜の手段が設けられている
が、充分な効果が得られておらず、加熱炉内において図
５に示すような比較的大きな温度勾配が形成されてい
る。その結果、母材の焼結度に差異が生じ、線引き後の
光ファイバには品質的にばらつきが生じる虞れがあっ
た。そこで、この発明は、高品質の光ファイバを製造す
るのに好適な均一な温度勾配を実現できる光ファイバ母
材用加熱炉を提供することを目的とするものである。
熱炉では、石英チーブの両端側で他の部分よりも温度の
低下傾向が生じており、これを補償するべくリフレクタ
（熱反射板）１０３等の適宜の手段が設けられている
が、充分な効果が得られておらず、加熱炉内において図
５に示すような比較的大きな温度勾配が形成されてい
る。その結果、母材の焼結度に差異が生じ、線引き後の
光ファイバには品質的にばらつきが生じる虞れがあっ
た。そこで、この発明は、高品質の光ファイバを製造す
るのに好適な均一な温度勾配を実現できる光ファイバ母
材用加熱炉を提供することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】即ち、この請求項１にか
かる発明は、石英チューブの外周部近傍に於いて、前記
石英チューブ内の光ファイバ母材を加熱する複数のヒー
タと、加熱炉内の温度を検出する温度センサと、前記温
度センサからの出力信号に基づき、前記加熱炉内で所定
値を超える温度勾配が発生した場合に、前記各ヒータへ
の供給電力を調整して温度勾配を無くする制御部を備え
た光ファイバ母材用加熱炉であって、前記複数のヒータ
は、主ヒータと、光ファイバ母材の少なくとも両端部の
近傍に配置された補助ヒータにより構成され、前記加熱
炉内で所定値を超える温度勾配が発生しないように、前
記補助ヒータを補助的に発熱させることにより加熱炉内
の温度勾配を無くするものである。
かる発明は、石英チューブの外周部近傍に於いて、前記
石英チューブ内の光ファイバ母材を加熱する複数のヒー
タと、加熱炉内の温度を検出する温度センサと、前記温
度センサからの出力信号に基づき、前記加熱炉内で所定
値を超える温度勾配が発生した場合に、前記各ヒータへ
の供給電力を調整して温度勾配を無くする制御部を備え
た光ファイバ母材用加熱炉であって、前記複数のヒータ
は、主ヒータと、光ファイバ母材の少なくとも両端部の
近傍に配置された補助ヒータにより構成され、前記加熱
炉内で所定値を超える温度勾配が発生しないように、前
記補助ヒータを補助的に発熱させることにより加熱炉内
の温度勾配を無くするものである。
【０００５】また、この請求項２にかかる発明は、石英
チューブの外周部近傍で、前記石英チューブ内の光ファ
イバ母材を加熱する複数のヒータと、加熱炉内の温度を
検出する温度センサと、前記温度センサからの出力信号
に基づき前記加熱炉内で所定値を超える温度勾配が発生
した場合に、前記各ヒータへの供給電力を調整して温度
勾配を無くする制御部を備えた光ファイバ母材用加熱炉
であって、前記石英チューブの外周を囲繞して、前記石
英チューブの周囲空間を内層と外層に仕切る仕切り手
段、および、送風手段を有し、前記送風手段が、前記石
英チューブの外周部雰囲気を前記仕切り手段に沿って強
制的に循環させることにより、前記光ファイバ母材を均
一な温度で加熱するものである。
チューブの外周部近傍で、前記石英チューブ内の光ファ
イバ母材を加熱する複数のヒータと、加熱炉内の温度を
検出する温度センサと、前記温度センサからの出力信号
に基づき前記加熱炉内で所定値を超える温度勾配が発生
した場合に、前記各ヒータへの供給電力を調整して温度
勾配を無くする制御部を備えた光ファイバ母材用加熱炉
であって、前記石英チューブの外周を囲繞して、前記石
英チューブの周囲空間を内層と外層に仕切る仕切り手
段、および、送風手段を有し、前記送風手段が、前記石
英チューブの外周部雰囲気を前記仕切り手段に沿って強
制的に循環させることにより、前記光ファイバ母材を均
一な温度で加熱するものである。
【０００６】
【作用】この請求項１に係る発明では、温度が低下し易
い加熱炉内の端部側に補助ヒータを取付け、通常のヒー
タだけでは温度分布にむらを生じている加熱炉内の端部
側を局部的に加熱し、加熱炉内部を均一な温度分布にす
ることができる。即ち、温度センサーにより加熱炉内の
各所の温度を逐次リアルタイムにモニタし、温度分布に
むらが生じたら、制御部がこれを検知して随時補助ヒー
タを作動し、所望の均一な温度分布になったところで、
これを検出した制御部からの信号で補助ヒータの作動が
停止する。
い加熱炉内の端部側に補助ヒータを取付け、通常のヒー
タだけでは温度分布にむらを生じている加熱炉内の端部
側を局部的に加熱し、加熱炉内部を均一な温度分布にす
ることができる。即ち、温度センサーにより加熱炉内の
各所の温度を逐次リアルタイムにモニタし、温度分布に
むらが生じたら、制御部がこれを検知して随時補助ヒー
タを作動し、所望の均一な温度分布になったところで、
これを検出した制御部からの信号で補助ヒータの作動が
停止する。
【０００７】この請求項２に係る発明では、仕切り手段
及び送風手段を備えており、炉本体内に配設した多孔質
の母材をヒータで加熱中に、その加熱された空気を母材
の一端から他端まで仕切り手段に沿って常時循環させ、
炉内にある母材の全長に亙り加熱時に温度分布の均一化
を図りながら、その母材の透明ガラス化を行う。
及び送風手段を備えており、炉本体内に配設した多孔質
の母材をヒータで加熱中に、その加熱された空気を母材
の一端から他端まで仕切り手段に沿って常時循環させ、
炉内にある母材の全長に亙り加熱時に温度分布の均一化
を図りながら、その母材の透明ガラス化を行う。
【０００８】
【実施例】以下、この発明に係る実施例について添付図
面を参照しながら説明する。図１は、この発明の請求項
１にかかる光ファイバ母材用加熱炉を示す断面図であ
る。この実施例の光ファイバ母材用加熱炉は、炉本体１
内部に、主ヒータ２と、補助ヒータ３と、温度センサー
４とを備えるとともに、炉本体１外部に制御部５（図２
参照）を備えている。尚、図中符号６は、光ファイバ母
材７が挿入された石英チューブを示すものである。
面を参照しながら説明する。図１は、この発明の請求項
１にかかる光ファイバ母材用加熱炉を示す断面図であ
る。この実施例の光ファイバ母材用加熱炉は、炉本体１
内部に、主ヒータ２と、補助ヒータ３と、温度センサー
４とを備えるとともに、炉本体１外部に制御部５（図２
参照）を備えている。尚、図中符号６は、光ファイバ母
材７が挿入された石英チューブを示すものである。
【０００９】主ヒータ２は、石英チューブ６の外周面近
傍であって、補助ヒータ３よりも内側に複数のものが配
設されており、常時一定の電流が流れるようになってい
る。補助ヒータ３は、温度の低下傾向がより大きな母材
７の両端側に対峙して配置されており、図２に示すよう
に制御部５の入力に接続されている。温度センサー４
は、石英チューブ６外周面の図示しない近傍の数点（特
に面端部近傍を含む）において局部的にそこでの温度を
測定するようになっており、この実施例では約１５００
℃前後の高温度を計測できる白金測温抵抗体が使用され
ている。
傍であって、補助ヒータ３よりも内側に複数のものが配
設されており、常時一定の電流が流れるようになってい
る。補助ヒータ３は、温度の低下傾向がより大きな母材
７の両端側に対峙して配置されており、図２に示すよう
に制御部５の入力に接続されている。温度センサー４
は、石英チューブ６外周面の図示しない近傍の数点（特
に面端部近傍を含む）において局部的にそこでの温度を
測定するようになっており、この実施例では約１５００
℃前後の高温度を計測できる白金測温抵抗体が使用され
ている。
【００１０】制御部５は、温度センサー４から出力され
る信号に基づいて炉本体１内の温度分布を検出するとと
もに、予め設定された基準温度分布との比較を行い、許
容値よりもその差が大きい時には、その差に応じた制御
信号を補助ヒータ３に出力するため、図２に示すように
出力が補助ヒータ３の入力に接続されている。
る信号に基づいて炉本体１内の温度分布を検出するとと
もに、予め設定された基準温度分布との比較を行い、許
容値よりもその差が大きい時には、その差に応じた制御
信号を補助ヒータ３に出力するため、図２に示すように
出力が補助ヒータ３の入力に接続されている。
【００１１】次に、この実施例の作用について、説明す
る。例えば、炉本体１内の温度分布が均一でないときあ
るいは温度分布に勾配が生じる傾向が発生したときに
は、温度センサー４からの信号によって制御部５がこれ
を検知し、補助ヒータ３に制御信号を出力する。そこで
この信号を入力した補助ヒータ３が作動して発熱する
が、これにより炉本体１内の他の部分よりも低かった温
度が上昇するので、この近傍にある温度センサー４は、
それに見合った信号が出力される。このようにして得ら
れた温度分布と基準温度分布との差が許容値よりも小さ
いと制御部５が判断すると、制御信号の出力を停止する
ので、補助ヒータ３の作動が停止して温度分布の均一化
が図れる。
る。例えば、炉本体１内の温度分布が均一でないときあ
るいは温度分布に勾配が生じる傾向が発生したときに
は、温度センサー４からの信号によって制御部５がこれ
を検知し、補助ヒータ３に制御信号を出力する。そこで
この信号を入力した補助ヒータ３が作動して発熱する
が、これにより炉本体１内の他の部分よりも低かった温
度が上昇するので、この近傍にある温度センサー４は、
それに見合った信号が出力される。このようにして得ら
れた温度分布と基準温度分布との差が許容値よりも小さ
いと制御部５が判断すると、制御信号の出力を停止する
ので、補助ヒータ３の作動が停止して温度分布の均一化
が図れる。
【００１２】図３は、この発明の請求項２にかかる光フ
ァイバ母材用加熱炉を示す断面図である。この実施例の
光ファイバ母材用加熱炉は、炉本体１１内部に、ヒータ
１２のほかに、仕切り手段１３と送風手段（セラミック
製のプロペラファン）（以下セラミックファンとよぶ）
１４とを備えている。尚、図３において符号１５は、光
ファイバ母材１６が挿入された石英チューブを示すもの
である。
ァイバ母材用加熱炉を示す断面図である。この実施例の
光ファイバ母材用加熱炉は、炉本体１１内部に、ヒータ
１２のほかに、仕切り手段１３と送風手段（セラミック
製のプロペラファン）（以下セラミックファンとよぶ）
１４とを備えている。尚、図３において符号１５は、光
ファイバ母材１６が挿入された石英チューブを示すもの
である。
【００１３】仕切り手段１３は、石英チューブ５を囲む
ように、例えば耐熱材で円筒状に形成されたものであ
り、ヒータ１２間に設けられている。セラミックファン
１４は、ヒータ１２による加熱によりプリフォームの溶
融温度、例えば１５００℃前後まで上昇した炉本体１１
内において、使用することができるようになっている。
また、このセラミックファン１４は、炉本体１１の外部
に取付けてあるモータ（図略）の出力軸１７に直結状態
で接続されている。
ように、例えば耐熱材で円筒状に形成されたものであ
り、ヒータ１２間に設けられている。セラミックファン
１４は、ヒータ１２による加熱によりプリフォームの溶
融温度、例えば１５００℃前後まで上昇した炉本体１１
内において、使用することができるようになっている。
また、このセラミックファン１４は、炉本体１１の外部
に取付けてあるモータ（図略）の出力軸１７に直結状態
で接続されている。
【００１４】なお、この実施例のヒータ１２は３段に形
成してあるが、特にその段数には限定されない。また送
風手段の位置も本実施例では上下に取付けてあるが、特
にこれに限定されない。さらに、この光ファイバ母材用
加熱炉において、炉本体１１内部には適宜の位置にヒー
タとは別の補助ヒータを設け、バックアップ用として使
用するように構成してもよい。
成してあるが、特にその段数には限定されない。また送
風手段の位置も本実施例では上下に取付けてあるが、特
にこれに限定されない。さらに、この光ファイバ母材用
加熱炉において、炉本体１１内部には適宜の位置にヒー
タとは別の補助ヒータを設け、バックアップ用として使
用するように構成してもよい。
【００１５】
【発明の効果】以上説明してきたように、この発明の請
求項１にかかる光ファイバ母材用加熱炉によれば、温度
が低下し易い加熱炉内の光ファイバ母材の少なくとも端
部近傍に補助ヒータを取付け、通常のヒータだけでは温
度分布にむらを生じている加熱炉内を局部的に加熱し、
加熱炉内部を均一な温度分布にできるので、炉本体内に
ある光ファイバ母材に対し加熱時の温度分布の均一化を
図ることが出来るようになり、常時均一で良好な透明ガ
ラス化作業が安定して実現できる効果がある。
求項１にかかる光ファイバ母材用加熱炉によれば、温度
が低下し易い加熱炉内の光ファイバ母材の少なくとも端
部近傍に補助ヒータを取付け、通常のヒータだけでは温
度分布にむらを生じている加熱炉内を局部的に加熱し、
加熱炉内部を均一な温度分布にできるので、炉本体内に
ある光ファイバ母材に対し加熱時の温度分布の均一化を
図ることが出来るようになり、常時均一で良好な透明ガ
ラス化作業が安定して実現できる効果がある。
【００１６】即ち、この請求項１にかかる発明では、温
度センサーにより加熱炉内の各所の温度を逐次リアルタ
イムにモニタし、所定値を超える温度勾配が生じたら、
制御部がこれを検知して補助ヒータを作動し、所望の均
一な温度分布になったところで、これを検出した制御部
からの信号で補助ヒータの作動が停止するので、より精
度の良好な温度制御が実現できる。
度センサーにより加熱炉内の各所の温度を逐次リアルタ
イムにモニタし、所定値を超える温度勾配が生じたら、
制御部がこれを検知して補助ヒータを作動し、所望の均
一な温度分布になったところで、これを検出した制御部
からの信号で補助ヒータの作動が停止するので、より精
度の良好な温度制御が実現できる。
【００１７】また、この請求項２にかかる光ファイバ母
材用加熱炉によれば、送風手段により、炉本体内の光フ
ァイバ母材が配設された所定の領域、即ち光ファイバ母
材の一端から他端に亙る仕切り手段に沿った領域におい
て、加熱された空気を常時強制循環させることにより、
炉本体内にある光ファイバ母材に対し加熱時の温度分布
の均一化を図ることが出来るので、光ファイバ母材全体
に亙り均一で良好な透明ガラス化作業が実現できる効果
がある。
材用加熱炉によれば、送風手段により、炉本体内の光フ
ァイバ母材が配設された所定の領域、即ち光ファイバ母
材の一端から他端に亙る仕切り手段に沿った領域におい
て、加熱された空気を常時強制循環させることにより、
炉本体内にある光ファイバ母材に対し加熱時の温度分布
の均一化を図ることが出来るので、光ファイバ母材全体
に亙り均一で良好な透明ガラス化作業が実現できる効果
がある。
【図１】この発明の請求項１に係る光ファイバ母材用加
熱炉を示す概略断面図。
熱炉を示す概略断面図。
【図２】この請求項１に発明に係る光ファイバ母材用加
熱炉における電気的な接続関係を示すブロック図。
熱炉における電気的な接続関係を示すブロック図。
【図３】請求項２に係る光ファイバ母材用加熱炉を示す
概略断面図。
概略断面図。
【図４】従来の光ファイバ母材用加熱炉を示す概略断面
図。
図。
【図５】従来の光ファイバ母材用加熱炉における温度勾
配を示す分布図。
配を示す分布図。
１ 炉本体 ２ 主ヒータ ３ 補助ヒータ ４ 温度センサー ５ 制御部 １１ 炉本体 １２ ヒータ １３ 仕切り手段 １４ 送風手段 １６ 光ファイバ母材
Claims (2)
- 【請求項１】 石英チューブの外周部近傍に於いて、前
記石英チューブ内の光ファイバ母材を加熱する複数のヒ
ータと、加熱炉内の温度を検出する温度センサと、前記
温度センサからの出力信号に基づき、前記加熱炉内で所
定値を超える温度勾配が発生した場合に、前記各ヒータ
への供給電力を調整して温度勾配を無くする制御部を備
えた光ファイバ母材用加熱炉であって、 前記複数のヒータは、主ヒータと、光ファイバ母材の少
なくとも両端部の近傍に配置された補助ヒータにより構
成され、 前記加熱炉内で所定値を超える温度勾配が発生しないよ
うに、前記補助ヒータを補助的に発熱させることにより
加熱炉内の温度勾配を無くすることを特徴とする光ファ
イバ母材用加熱炉。 - 【請求項２】 石英チューブの外周部近傍で、前記石英
チューブ内の光ファイバ母材を加熱する複数のヒータ
と、加熱炉内の温度を検出する温度センサと、前記温度
センサからの出力信号に基づき前記加熱炉内で所定値を
超える温度勾配が発生した場合に、前記各ヒータへの供
給電力を調整して温度勾配を無くする制御部を備えた光
ファイバ母材用加熱炉であって、 前記石英チューブの外周を囲繞して、前記石英チューブ
の周囲空間を内層と外層に仕切る仕切り手段、および、
送風手段を有し、 前記送風手段が、前記石英チューブの外周部雰囲気を前
記仕切り手段に沿って強制的に循環させることにより、
前記光ファイバ母材を均一な温度で加熱することを特徴
とする光ファイバ母材用加熱炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14258494A JPH07330364A (ja) | 1994-06-01 | 1994-06-01 | 光ファイバ母材用加熱炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14258494A JPH07330364A (ja) | 1994-06-01 | 1994-06-01 | 光ファイバ母材用加熱炉 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07330364A true JPH07330364A (ja) | 1995-12-19 |
Family
ID=15318713
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14258494A Pending JPH07330364A (ja) | 1994-06-01 | 1994-06-01 | 光ファイバ母材用加熱炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07330364A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1114799A1 (en) * | 2000-01-05 | 2001-07-11 | Lucent Technologies Inc. | Process for heat treatment of a shaped article with gaseous reactants |
| CN112919796A (zh) * | 2021-01-27 | 2021-06-08 | 通鼎互联信息股份有限公司 | 一种用于光纤预制棒烧结炉的加热及冷却系统 |
| CN114735927A (zh) * | 2022-04-15 | 2022-07-12 | 江苏亨芯石英科技有限公司 | 一种生产半导体掩模版用合成石英材料的方法 |
-
1994
- 1994-06-01 JP JP14258494A patent/JPH07330364A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1114799A1 (en) * | 2000-01-05 | 2001-07-11 | Lucent Technologies Inc. | Process for heat treatment of a shaped article with gaseous reactants |
| CN112919796A (zh) * | 2021-01-27 | 2021-06-08 | 通鼎互联信息股份有限公司 | 一种用于光纤预制棒烧结炉的加热及冷却系统 |
| CN114735927A (zh) * | 2022-04-15 | 2022-07-12 | 江苏亨芯石英科技有限公司 | 一种生产半导体掩模版用合成石英材料的方法 |
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