JPH085689B2 - 光フアイバ用多孔質母材の製造方法 - Google Patents
光フアイバ用多孔質母材の製造方法Info
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- JPH085689B2 JPH085689B2 JP61222089A JP22208986A JPH085689B2 JP H085689 B2 JPH085689 B2 JP H085689B2 JP 61222089 A JP61222089 A JP 61222089A JP 22208986 A JP22208986 A JP 22208986A JP H085689 B2 JPH085689 B2 JP H085689B2
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- glass rod
- burner
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- porous base
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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]
- C03B37/0148—Means for heating preforms during or immediately prior to deposition
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- Glass Melting And Manufacturing (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は光フアイバ用多孔質母材の製造方法に関する
もので、詳しくは中実又は中空ガラス棒にガラス微粒子
を密着性良く堆積する方法に関し、光フアイバ製造分野
等で広く利用できる技術である。
もので、詳しくは中実又は中空ガラス棒にガラス微粒子
を密着性良く堆積する方法に関し、光フアイバ製造分野
等で広く利用できる技術である。
中実又は中空ガラス棒に気相化学反応を用いてガラス
微粒子を堆積させる従来技術の一例を第２図に示す。第
２図においてガラス棒３は回転かつ上下動可能となつて
おり、ガラス微粒子合成用バーナー２には例えばSiCl4,
GeCl4,O2,H2,Ar等の気体が供給され、これにより合成さ
れたガラス微粒子は該ガラス棒３の外周上にガラス微粒
子体１として堆積し、多孔質母材を形成する。４は排気
管である。
微粒子を堆積させる従来技術の一例を第２図に示す。第
２図においてガラス棒３は回転かつ上下動可能となつて
おり、ガラス微粒子合成用バーナー２には例えばSiCl4,
GeCl4,O2,H2,Ar等の気体が供給され、これにより合成さ
れたガラス微粒子は該ガラス棒３の外周上にガラス微粒
子体１として堆積し、多孔質母材を形成する。４は排気
管である。
この方法にて得られた多孔質母材の半径方向における
密度分布は、第５図に示すようにガラス棒近傍にて大き
く落ち込んている。このためガラス棒とガラス微粒子体
との密着性が悪く、透明化処理等の場合にガラス棒−ガ
ラス微粒子体界面でスリツプが生じ、この部分に気泡等
が残留して、光フアイバの強度低下、伝送損失の増加等
をもたらす原因となつている。
密度分布は、第５図に示すようにガラス棒近傍にて大き
く落ち込んている。このためガラス棒とガラス微粒子体
との密着性が悪く、透明化処理等の場合にガラス棒−ガ
ラス微粒子体界面でスリツプが生じ、この部分に気泡等
が残留して、光フアイバの強度低下、伝送損失の増加等
をもたらす原因となつている。
そこで、この問題を解決するため、第３図に示すよう
にガラス棒３の予熱バーナー５に例えばH2,プロパンガ
ス、O2等の加熱用ガスを供給し、該予熱バーナー５に形
成される火炎によりガラス棒３を直接予熱し、その後に
ガラス微粒子をガラス棒３の外周に堆積することで、密
度が高く密着性の良いガラス微粒子体１を形成しようと
する方法が提案されている。なお第３図において第２図
と共通符番のものは第２図と同じを意味する。
にガラス棒３の予熱バーナー５に例えばH2,プロパンガ
ス、O2等の加熱用ガスを供給し、該予熱バーナー５に形
成される火炎によりガラス棒３を直接予熱し、その後に
ガラス微粒子をガラス棒３の外周に堆積することで、密
度が高く密着性の良いガラス微粒子体１を形成しようと
する方法が提案されている。なお第３図において第２図
と共通符番のものは第２図と同じを意味する。
前記したガラス棒を予熱する方法は、密着性の良いガ
ラス微粒子体を形成するのに有効な方法である。
ラス微粒子体を形成するのに有効な方法である。
しかしながら、従来技術に示されるような予熱バーナ
ーを用いた加熱方法には次のような問題がある。まず、
予熱バーナー５による火炎はガラス微粒子合成バーナー
２の火炎と干渉し合う為に、ガラス微粒子体１の生成速
度が不安定となり、第３図に示すように多孔質母材に変
形を生じさせる。これに対し、予熱バーナー５をガラス
微粒子合成用バーナー２の火炎と干渉しない位置に配す
ると、ガラス棒３の予熱される位置がガラス微粒子の堆
積位置から離れてしまい、予熱の効果が薄れてしまう。
さらに、H2−O2火炎による予熱バーナーを用いるなら
ば、ガラス棒へ多量のOH基が拡散してしまい、光フアイ
バの伝送損失の悪化を招いてしまう。第７図はガラス棒
外周からの深さ（μｍ）と浸入OH基濃度（ppm）の関係
を示すグラフであつて、第３図の従来技術による場合は
曲線ｂのように深さ50μｍ近くまでOH基が浸入してお
り、その濃度も高い。
ーを用いた加熱方法には次のような問題がある。まず、
予熱バーナー５による火炎はガラス微粒子合成バーナー
２の火炎と干渉し合う為に、ガラス微粒子体１の生成速
度が不安定となり、第３図に示すように多孔質母材に変
形を生じさせる。これに対し、予熱バーナー５をガラス
微粒子合成用バーナー２の火炎と干渉しない位置に配す
ると、ガラス棒３の予熱される位置がガラス微粒子の堆
積位置から離れてしまい、予熱の効果が薄れてしまう。
さらに、H2−O2火炎による予熱バーナーを用いるなら
ば、ガラス棒へ多量のOH基が拡散してしまい、光フアイ
バの伝送損失の悪化を招いてしまう。第７図はガラス棒
外周からの深さ（μｍ）と浸入OH基濃度（ppm）の関係
を示すグラフであつて、第３図の従来技術による場合は
曲線ｂのように深さ50μｍ近くまでOH基が浸入してお
り、その濃度も高い。
本発明は従来技術におけるこのような問題点を解決
し、気相化学反応法により、中実又は中空ガラス棒にガ
ラス微粒子体を密着性良くOH基の浸入もなく堆積して、
伝送特性に優れた光フアイバ用多孔質母材を製造する方
法を提案するものである。
し、気相化学反応法により、中実又は中空ガラス棒にガ
ラス微粒子体を密着性良くOH基の浸入もなく堆積して、
伝送特性に優れた光フアイバ用多孔質母材を製造する方
法を提案するものである。
本発明は自らの軸を回転軸として回転する中実又は中
空ガラス棒の近傍にガラス微粒子合成用バーナーを配
し、該バーナーよりガラス原料を投入して上記ガラス棒
外周上にガラス微粒子を堆積させ、かつ該バーナーと該
ガラス棒の位置を相対的に離すことによりガラス微粒子
堆積体を該ガラス棒軸方向に形成してゆく方法におい
て、非エツチングガス雰囲気で上記ガラス棒を火炎を用
いずに非接触で加熱しながらガラス微粒子を堆積させる
ことを特徴とする光フアイバ用多孔質母材の製造方法で
ある。該ガラス棒を火炎を用いずに非接触で加熱するに
は、赤外線または高周波によることが特に好ましい。
空ガラス棒の近傍にガラス微粒子合成用バーナーを配
し、該バーナーよりガラス原料を投入して上記ガラス棒
外周上にガラス微粒子を堆積させ、かつ該バーナーと該
ガラス棒の位置を相対的に離すことによりガラス微粒子
堆積体を該ガラス棒軸方向に形成してゆく方法におい
て、非エツチングガス雰囲気で上記ガラス棒を火炎を用
いずに非接触で加熱しながらガラス微粒子を堆積させる
ことを特徴とする光フアイバ用多孔質母材の製造方法で
ある。該ガラス棒を火炎を用いずに非接触で加熱するに
は、赤外線または高周波によることが特に好ましい。
本発明者らは種々検討の結果、以上のような問題点を
解決する為には、非エッチングガス雰囲気で火炎を一切
使用せず非接触でガラス棒を加熱しながらガラス微粒子
を堆積させることが有効である、との結論に達し、具体
的には赤外線あるいは高周波による加熱が最適であるこ
とを見出した。
解決する為には、非エッチングガス雰囲気で火炎を一切
使用せず非接触でガラス棒を加熱しながらガラス微粒子
を堆積させることが有効である、との結論に達し、具体
的には赤外線あるいは高周波による加熱が最適であるこ
とを見出した。
第１図は本発明の実施態様を示す図であつて、予熱バ
ーナーに代えてカーボンヒーター６及び石英ガラス管７
からなる加熱装置を持け、これによりガラス棒３を予熱
する。なお、第１図中第２図と共通符番の部分のものは
第２図と同じを意味する。また、第１図の加熱装置にか
えて、同時に火炎の形成がなくガラス棒を非接触で加熱
しうる高周波誘導装置を用いることも好ましい。勿論、
その他の火炎形成がなく非接触で加熱する手段も用いう
る。
ーナーに代えてカーボンヒーター６及び石英ガラス管７
からなる加熱装置を持け、これによりガラス棒３を予熱
する。なお、第１図中第２図と共通符番の部分のものは
第２図と同じを意味する。また、第１図の加熱装置にか
えて、同時に火炎の形成がなくガラス棒を非接触で加熱
しうる高周波誘導装置を用いることも好ましい。勿論、
その他の火炎形成がなく非接触で加熱する手段も用いう
る。
気相化学反応法により光フアイバ用多孔質母材を製造
する場合における堆積面温度（℃）と堆積ガラス微粒子
の密度（g/cm3）の関係を見ると第６図に示すように、
堆積面の温度が高い程密度の高いガラス微粒子が堆積す
る性質がある。これはガラス棒にガラス微粒子を堆積さ
せる場合にも当てはまる。さらに、ガラス微粒子の密度
が高まる程ガラス棒との密着性が厚情するので、該多孔
質母材を透明ガラス化する場合に、ガラス棒とガラス微
粒子との間でスリツプ等が生ずること無く、均一に透明
なガラス体を得ることができる。この場合、ガラス棒周
辺のガラス微粒子の密度は0.2g/cm3以上であることが必
要であり、これはガラス棒を約600℃以上かつ該ガラス
棒のひずみ点である約1100℃以下の温度に加熱すること
で実現される。
する場合における堆積面温度（℃）と堆積ガラス微粒子
の密度（g/cm3）の関係を見ると第６図に示すように、
堆積面の温度が高い程密度の高いガラス微粒子が堆積す
る性質がある。これはガラス棒にガラス微粒子を堆積さ
せる場合にも当てはまる。さらに、ガラス微粒子の密度
が高まる程ガラス棒との密着性が厚情するので、該多孔
質母材を透明ガラス化する場合に、ガラス棒とガラス微
粒子との間でスリツプ等が生ずること無く、均一に透明
なガラス体を得ることができる。この場合、ガラス棒周
辺のガラス微粒子の密度は0.2g/cm3以上であることが必
要であり、これはガラス棒を約600℃以上かつ該ガラス
棒のひずみ点である約1100℃以下の温度に加熱すること
で実現される。
本発明では、ガラス棒の加熱を赤外線あるいは高周波
により、非エッチングガス雰囲気で火炎を用いず非接触
的に行うことから、ガラス微粒子合成用バーナーの火炎
を乱すことが無く、高密度のガラス微粒子をガラス棒と
の密着性良く堆積できるので、多孔質母材を安定して製
造することができる。また、化学反応を伴わないのでOH
基の浸透といつた光フアイバの伝送損失を増加させるよ
うな物質の生成が無く、低損失の光フアイバを製造する
ことができる。
により、非エッチングガス雰囲気で火炎を用いず非接触
的に行うことから、ガラス微粒子合成用バーナーの火炎
を乱すことが無く、高密度のガラス微粒子をガラス棒と
の密着性良く堆積できるので、多孔質母材を安定して製
造することができる。また、化学反応を伴わないのでOH
基の浸透といつた光フアイバの伝送損失を増加させるよ
うな物質の生成が無く、低損失の光フアイバを製造する
ことができる。
実施例１ 第１図に示すように、中実のガラス棒３の周囲にカー
ボンヒーター６を配し、これより放射される赤外線にて
該ガラス棒３を約1000℃に加熱しながら、その周りにガ
ラス微粒子を堆積させ、直径150mm、長さ700mmの多孔質
母材を製造した。該多孔質母材の半径方向の密度分布を
第４図に示すが、ガラス棒との界面での密度の低下はな
かつた。またガラス棒外周からのOH基浸入深さと濃度
は、第７図の曲線ａに示すとおりで、浸入深さ、濃度の
いずれも少なかつた。この多孔質母材を約1700℃の高温
炉にて透明化処理を施したところ、均一に透明化したガ
ラス体を得た。
ボンヒーター６を配し、これより放射される赤外線にて
該ガラス棒３を約1000℃に加熱しながら、その周りにガ
ラス微粒子を堆積させ、直径150mm、長さ700mmの多孔質
母材を製造した。該多孔質母材の半径方向の密度分布を
第４図に示すが、ガラス棒との界面での密度の低下はな
かつた。またガラス棒外周からのOH基浸入深さと濃度
は、第７図の曲線ａに示すとおりで、浸入深さ、濃度の
いずれも少なかつた。この多孔質母材を約1700℃の高温
炉にて透明化処理を施したところ、均一に透明化したガ
ラス体を得た。
比較例１ 第３図に示すように、予熱用酸水素炎バーナー５を使
用してガラス棒３を加熱しながら、その他は実施例１と
同一の条件にて、多孔質母材を製造したところ、ガラス
微粒子合成用バーナー２の炎が予熱バーナー５の炎と干
渉し、ガラス微粒子が安定して堆積せず、一定外径の多
孔質母材を得ることができなかつた。またガラス棒への
OH基浸入は第７図の曲線ｂに示すとおり、浸入深さ、濃
度とも大きかつた。
用してガラス棒３を加熱しながら、その他は実施例１と
同一の条件にて、多孔質母材を製造したところ、ガラス
微粒子合成用バーナー２の炎が予熱バーナー５の炎と干
渉し、ガラス微粒子が安定して堆積せず、一定外径の多
孔質母材を得ることができなかつた。またガラス棒への
OH基浸入は第７図の曲線ｂに示すとおり、浸入深さ、濃
度とも大きかつた。
比較例２ 第２図に示すように、ガラス棒３の加熱手段が無い他
は、実施例１と同一の条件にて多孔質母材を製造した。
該多孔質母材の密度分布は第５図に示すとおりで、ガラ
ス棒との界面で密度の落ちこみが見られた。しかしOH基
の浸入とその濃度は第７図の曲線ａのとおりであつた。
この多孔質母材を約1700℃の高温炉にて透明化処理を施
したところ、ガラス棒表面にてガラス微粒子がスリツプ
して気泡が残留してしまい、良好なガラス体を得られな
かつた。
は、実施例１と同一の条件にて多孔質母材を製造した。
該多孔質母材の密度分布は第５図に示すとおりで、ガラ
ス棒との界面で密度の落ちこみが見られた。しかしOH基
の浸入とその濃度は第７図の曲線ａのとおりであつた。
この多孔質母材を約1700℃の高温炉にて透明化処理を施
したところ、ガラス棒表面にてガラス微粒子がスリツプ
して気泡が残留してしまい、良好なガラス体を得られな
かつた。
以上説明したように、本発明の方法は密着性の良いガ
ラス微粒子をガラス棒に堆積することができるので、そ
の後の透明化処理等を施こすと均一に透明なガラス体を
得られる。また本発明ではガラス微粒子合成用バーナー
の火炎を乱すことがないので、多孔質母材の生成速度や
外径等を乱すことなく、安定に多孔質母材を製造するこ
とができ、さらにOH等の生成が無い為低損失の光フアイ
バを製造することができる。
ラス微粒子をガラス棒に堆積することができるので、そ
の後の透明化処理等を施こすと均一に透明なガラス体を
得られる。また本発明ではガラス微粒子合成用バーナー
の火炎を乱すことがないので、多孔質母材の生成速度や
外径等を乱すことなく、安定に多孔質母材を製造するこ
とができ、さらにOH等の生成が無い為低損失の光フアイ
バを製造することができる。
以上のことから、本発明は光フアイバ構造分野におけ
るプリフオームまたは石英管の製造方法として利用して
非常に有効な方法である。
るプリフオームまたは石英管の製造方法として利用して
非常に有効な方法である。
第１図は本発明の光フアイバ用多孔質母材の製造方法の
実施態様を模式的に示す断面図であり、第２図はガラス
棒予熱手段の無い従来法、第３図はガラス棒予熱用バー
ナーを用いる従来法をそれぞれ模式的に示す断面図であ
る。 第４図及び第５図はガラス棒外周にガラス微粒子体を形
成した多孔質母材の半径方向密度分布を示すグラフであ
つて、第４図は本発明の実施例１による場合、第５図は
従来法による場合（比較例２）である。 第６図は堆積面温度とガラス微粒子体の密度の関係を示
すグラフである。 第７図はガラス棒へのOH浸入深さとOH濃度の関係を示す
グラフで、曲線ａは本発明の実施例１又は予熱バーナー
を用いない従来法（比較例２）の場合であり、曲線ｂは
予熱バーナーを用いる従来法（比較例１）の場合であ
る。
実施態様を模式的に示す断面図であり、第２図はガラス
棒予熱手段の無い従来法、第３図はガラス棒予熱用バー
ナーを用いる従来法をそれぞれ模式的に示す断面図であ
る。 第４図及び第５図はガラス棒外周にガラス微粒子体を形
成した多孔質母材の半径方向密度分布を示すグラフであ
つて、第４図は本発明の実施例１による場合、第５図は
従来法による場合（比較例２）である。 第６図は堆積面温度とガラス微粒子体の密度の関係を示
すグラフである。 第７図はガラス棒へのOH浸入深さとOH濃度の関係を示す
グラフで、曲線ａは本発明の実施例１又は予熱バーナー
を用いない従来法（比較例２）の場合であり、曲線ｂは
予熱バーナーを用いる従来法（比較例１）の場合であ
る。
Claims (3)
- 【請求項１】自らの軸を回転軸として回転する中実又は
中空ガラス棒の近傍にガラス微粒子合成用バーナーを配
し、該バーナーよりガラス原料を投入して上記ガラス棒
外周上にガラス微粒子を堆積させ、かつ該バーナーと該
ガラス棒の位置を相対的に離すことによりガラス微粒子
堆積体を該ガラス棒軸方向に形成してゆく方法におい
て、非エツチングガス雰囲気で上記ガラス棒を火炎を用
いずに非接触で加熱しながらガラス微粒子を堆積させる
ことを特徴とする光フアイバ用多孔質母材の製造方法。 - 【請求項２】該ガラス棒を赤外線によって加熱する特許
請求の範囲第（１）項記載の光フアイバ用多孔質母材の
製造方法。 - 【請求項３】該ガラス棒を高周波によって加熱する特許
請求の範囲第（１）項記載の光フアイバ用多孔質母材の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61222089A JPH085689B2 (ja) | 1986-09-22 | 1986-09-22 | 光フアイバ用多孔質母材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61222089A JPH085689B2 (ja) | 1986-09-22 | 1986-09-22 | 光フアイバ用多孔質母材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6379731A JPS6379731A (ja) | 1988-04-09 |
| JPH085689B2 true JPH085689B2 (ja) | 1996-01-24 |
Family
ID=16776951
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61222089A Expired - Lifetime JPH085689B2 (ja) | 1986-09-22 | 1986-09-22 | 光フアイバ用多孔質母材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH085689B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2125508C (en) * | 1993-06-16 | 2004-06-08 | Shinji Ishikawa | Process for producing glass preform for optical fiber |
| ATE505442T1 (de) * | 2001-04-27 | 2011-04-15 | Prysmian Spa | Verfarhren zum herstellen einer glasvorform für optische fasern durch abscheidung aus der dampfphase |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61291434A (ja) * | 1985-06-19 | 1986-12-22 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 光フアイバ母材の製造方法 |
-
1986
- 1986-09-22 JP JP61222089A patent/JPH085689B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6379731A (ja) | 1988-04-09 |
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