JPH0867524A - 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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- JPH0867524A JPH0867524A JP6202092A JP20209294A JPH0867524A JP H0867524 A JPH0867524 A JP H0867524A JP 6202092 A JP6202092 A JP 6202092A JP 20209294 A JP20209294 A JP 20209294A JP H0867524 A JPH0867524 A JP H0867524A
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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
- 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]
- C03B37/018—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] by glass deposition on a glass substrate, e.g. by inside-, modified-, plasma-, or plasma modified- chemical vapour deposition [ICVD, MCVD, PCVD, PMCVD], i.e. by thin layer coating on the inside or outside of a glass tube or on a glass rod
- C03B37/01807—Reactant delivery systems, e.g. reactant deposition burners
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
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- Y02P40/57—Improving the yield, e-g- reduction of reject rates
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- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 量産性の良い、良質の光ファイバ母材の製造
方法を提供する。 【構成】 石英を主成分とするガラスパイプ３００の第
１の端面２１０側から複数の種類の塩化物ガスと酸素ガ
スとから成る原料ガスをガラスパイプの中空部へ導入し
ながら加熱し、塩化物ガスを酸化しながら微粒子状のス
ートを生成するとともにガラスパイプの内表面にスート
を焼き固めて堆積する内付け工程で、塩化物ガスの酸化
にあたって酸化促進のための第１の加熱手段４２０とス
ート堆積を行う第２の加熱手段４１０とを別個に設け
る。
方法を提供する。 【構成】 石英を主成分とするガラスパイプ３００の第
１の端面２１０側から複数の種類の塩化物ガスと酸素ガ
スとから成る原料ガスをガラスパイプの中空部へ導入し
ながら加熱し、塩化物ガスを酸化しながら微粒子状のス
ートを生成するとともにガラスパイプの内表面にスート
を焼き固めて堆積する内付け工程で、塩化物ガスの酸化
にあたって酸化促進のための第１の加熱手段４２０とス
ート堆積を行う第２の加熱手段４１０とを別個に設け
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
方法に関するものである。
方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】コアに希土類元素などが添加された光フ
ァイバの作成で使用される光ファイバ母材の製造方法と
して、コアとなるべき部分に希土類などの添加が容易な
ＭＣＶＤ法（内付け法とも呼ばれる）が知られている。
図６は、従来から使用されているＭＣＶＤ法による光フ
ァイバ母材の製造工程図であり、石英ガラスからなるク
ラッドとなるべき部分と、石英ガラスにＧｅＯ2 および
Ｅｒが添加されたコアとなるべき部分とを備える光ファ
イバ母材の製造方法を例示している。
ァイバの作成で使用される光ファイバ母材の製造方法と
して、コアとなるべき部分に希土類などの添加が容易な
ＭＣＶＤ法（内付け法とも呼ばれる）が知られている。
図６は、従来から使用されているＭＣＶＤ法による光フ
ァイバ母材の製造工程図であり、石英ガラスからなるク
ラッドとなるべき部分と、石英ガラスにＧｅＯ2 および
Ｅｒが添加されたコアとなるべき部分とを備える光ファ
イバ母材の製造方法を例示している。
【０００３】この光ファイバの製造方法では、まず、石
英ガラスからなるガラスパイプ９１０を用意する（図６
（ａ）参照）。次に、ガラスパイプ９１０を回転しなが
らガラスパイプ９１０の端面９１１からガラスパイプ９
１０の中空部９１５へＳｉＣｌ4 ガス、ＧｅＣｌ4 ガス
およびＯ2 ガスを導入する。これらの原料ガスの導入と
相前後してバーナ９５０をガラスパイプ９１０に沿って
トラバースさせながらガラスパイプ９１０を加熱する。
この加熱に伴って中空部９１５の温度が上昇し、中空部
９１５ではＳｉＣｌ4 およびＧｅＣｌ4 が酸化されて微
粒子状のスートが生成されてガラスパイプ９１０の内表
面に堆積され焼き固められて多孔質ガラス層９２０が形
成される（図６（ｂ）参照）。引き続き、液侵法により
Ｅｒが多孔質ガラス層９２０を添加して乾燥させる（図
６（ｃ）参照）。
英ガラスからなるガラスパイプ９１０を用意する（図６
（ａ）参照）。次に、ガラスパイプ９１０を回転しなが
らガラスパイプ９１０の端面９１１からガラスパイプ９
１０の中空部９１５へＳｉＣｌ4 ガス、ＧｅＣｌ4 ガス
およびＯ2 ガスを導入する。これらの原料ガスの導入と
相前後してバーナ９５０をガラスパイプ９１０に沿って
トラバースさせながらガラスパイプ９１０を加熱する。
この加熱に伴って中空部９１５の温度が上昇し、中空部
９１５ではＳｉＣｌ4 およびＧｅＣｌ4 が酸化されて微
粒子状のスートが生成されてガラスパイプ９１０の内表
面に堆積され焼き固められて多孔質ガラス層９２０が形
成される（図６（ｂ）参照）。引き続き、液侵法により
Ｅｒが多孔質ガラス層９２０を添加して乾燥させる（図
６（ｃ）参照）。
【０００４】この後、ガラスパイプ９１０を加熱して多
孔質ガラス層９２０を透明化して透明ガラス層９３０を
形成する（図６（ｄ）参照）。引き続き、ガラスパイプ
９１０を延伸して中実化して光ファイバ母材を得る（図
６（ｅ）参照）。
孔質ガラス層９２０を透明化して透明ガラス層９３０を
形成する（図６（ｄ）参照）。引き続き、ガラスパイプ
９１０を延伸して中実化して光ファイバ母材を得る（図
６（ｅ）参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来のＭＣＶＤ法によ
る光ファイバの製造は上記のように行われるが、ガラス
パイプ内表面に堆積されるスートのかさ密度は０．１〜
０．４ｇ／ｃｍ3 が好ましい。希土類元素やＡｌなどを
液侵法で添加した場合、スートのかさ密度が０．１ｇ
／ｃｍ3 未満であれば、堆積したスートが柔らかすぎて
乾燥時もしくは透明化時に「ハガレ」が生じやすい。ま
た、スートのかさ密度が０．４ｇ／ｃｍ3 よりも高け
れば、スートの密度が高すぎて希土類が充分に添加され
ない。
る光ファイバの製造は上記のように行われるが、ガラス
パイプ内表面に堆積されるスートのかさ密度は０．１〜
０．４ｇ／ｃｍ3 が好ましい。希土類元素やＡｌなどを
液侵法で添加した場合、スートのかさ密度が０．１ｇ
／ｃｍ3 未満であれば、堆積したスートが柔らかすぎて
乾燥時もしくは透明化時に「ハガレ」が生じやすい。ま
た、スートのかさ密度が０．４ｇ／ｃｍ3 よりも高け
れば、スートの密度が高すぎて希土類が充分に添加され
ない。
【０００６】一方、スートのかさ密度を０．１〜０．４
ｇ／ｃｍ3 となる温度にガラスパイプの中空部の温度を
設定すると塩化物ガスが酸化はするが反応速度が遅いた
め、所望の厚さにスートを堆積するにあたって長時間を
要する。また、こうした温度環境化では酸化反応が充分
に進まないので堆積する多孔質ガラス層の質としても好
ましいものが得られない。酸化反応を促進するためにガ
ラスパイプの中空部の温度を上昇させると、多孔質ガラ
ス層のかさ密度が０．４ｇ／ｃｍ3 よりも高くなり、場
合によっては透明化してしまう。こうした傾向は、パイ
プの内表面積が小さい細径穴パイプ（内径１２ｍｍ以
下）で顕著である。
ｇ／ｃｍ3 となる温度にガラスパイプの中空部の温度を
設定すると塩化物ガスが酸化はするが反応速度が遅いた
め、所望の厚さにスートを堆積するにあたって長時間を
要する。また、こうした温度環境化では酸化反応が充分
に進まないので堆積する多孔質ガラス層の質としても好
ましいものが得られない。酸化反応を促進するためにガ
ラスパイプの中空部の温度を上昇させると、多孔質ガラ
ス層のかさ密度が０．４ｇ／ｃｍ3 よりも高くなり、場
合によっては透明化してしまう。こうした傾向は、パイ
プの内表面積が小さい細径穴パイプ（内径１２ｍｍ以
下）で顕著である。
【０００７】本発明は、上記を鑑みてなされたものであ
り、良質の光ファイバ母材の製造方法を提供することを
目的とする。
り、良質の光ファイバ母材の製造方法を提供することを
目的とする。
【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、（ａ）石英を主成分とするガラスパイプ
の第１の端面側から複数の種類の塩化物ガスと酸素ガス
とから成る原料ガスをガラスパイプの中空部へ導入する
第１の工程と、（ｂ）第１の加熱手段によりガラスパイ
プの第１の部分を加熱して、塩化物ガスの酸化反応を促
進してスート状の酸化物を生成する第２の工程と、
（ｃ）第２の加熱手段により原料ガスの導入方向に対し
て第１の部分の下流側に位置するガラスパイプの第２の
部分を加熱して、塩化物ガスの酸化を行うとともにガラ
スパイプの第２の部分の内表面に付着したスートを焼き
固めて多孔質ガラス層を堆積する第３の工程と、を備え
ることを特徴とする。
の製造方法は、（ａ）石英を主成分とするガラスパイプ
の第１の端面側から複数の種類の塩化物ガスと酸素ガス
とから成る原料ガスをガラスパイプの中空部へ導入する
第１の工程と、（ｂ）第１の加熱手段によりガラスパイ
プの第１の部分を加熱して、塩化物ガスの酸化反応を促
進してスート状の酸化物を生成する第２の工程と、
（ｃ）第２の加熱手段により原料ガスの導入方向に対し
て第１の部分の下流側に位置するガラスパイプの第２の
部分を加熱して、塩化物ガスの酸化を行うとともにガラ
スパイプの第２の部分の内表面に付着したスートを焼き
固めて多孔質ガラス層を堆積する第３の工程と、を備え
ることを特徴とする。
【０００９】ここで、第１の加熱手段は第１の酸水素バ
ーナであり、第２の加熱手段は第２の酸水素バーナであ
る、ことが好適である。
ーナであり、第２の加熱手段は第２の酸水素バーナであ
る、ことが好適である。
【００１０】また、第１の加熱手段による加熱によっ
て、ガラスパイプの第１の部分の中空部は１５００℃以
上の温度に設定されることを特徴としてもよい。
て、ガラスパイプの第１の部分の中空部は１５００℃以
上の温度に設定されることを特徴としてもよい。
【００１１】また、ガラスパイプの第２の部分の内表面
に堆積された多孔質ガラス層のかさ密度は０．１ｇ／ｃ
ｍ3 以上かつ０．４ｇ／ｃｍ3 以下であることを特徴と
してもよい。
に堆積された多孔質ガラス層のかさ密度は０．１ｇ／ｃ
ｍ3 以上かつ０．４ｇ／ｃｍ3 以下であることを特徴と
してもよい。
【００１２】なお、本発明の光ファイバの製造方法は、
ガラスパイプは外径が３０ｍｍであり、かつ、内径が５
ｍｍ以上である場合に効果的である。
ガラスパイプは外径が３０ｍｍであり、かつ、内径が５
ｍｍ以上である場合に効果的である。
【００１３】
【作用】本発明の光ファイバの製造方法によれば、石英
を主成分とするガラスパイプの第１の端面側から複数の
種類の塩化物ガスと酸素ガスとから成る原料ガスをガラ
スパイプの中空部へ導入しながら加熱し、塩化物ガスを
酸化しながら微粒子状のスートを生成するとともにガラ
スパイプの内表面にスートを焼き固めて堆積する内付け
工程で、塩化物ガスの酸化にあたって酸化促進のための
第１の加熱手段とスート堆積を行う第２の加熱手段とを
別個に設ける。そして、第１の加熱手段は原料ガス導
入端の付近のガラスパイプの第１の部分を加熱するため
に設置され、第２の加熱手段は、原料ガスの流れ方向
に関して第１の部分の下流側に位置するスート堆積を行
うべきガラスパイプの第２の部分を加熱する。加熱手段
としては酸水素バーナが実用的であるが、この場合は、
第１の加熱手段である第１の酸水素バーナは位置固定さ
れて設置され、第２の加熱手段である第２の酸水素バー
ナは、ガラスパイプの第２の部分に沿って往復するよう
に可動に設置される。
を主成分とするガラスパイプの第１の端面側から複数の
種類の塩化物ガスと酸素ガスとから成る原料ガスをガラ
スパイプの中空部へ導入しながら加熱し、塩化物ガスを
酸化しながら微粒子状のスートを生成するとともにガラ
スパイプの内表面にスートを焼き固めて堆積する内付け
工程で、塩化物ガスの酸化にあたって酸化促進のための
第１の加熱手段とスート堆積を行う第２の加熱手段とを
別個に設ける。そして、第１の加熱手段は原料ガス導
入端の付近のガラスパイプの第１の部分を加熱するため
に設置され、第２の加熱手段は、原料ガスの流れ方向
に関して第１の部分の下流側に位置するスート堆積を行
うべきガラスパイプの第２の部分を加熱する。加熱手段
としては酸水素バーナが実用的であるが、この場合は、
第１の加熱手段である第１の酸水素バーナは位置固定さ
れて設置され、第２の加熱手段である第２の酸水素バー
ナは、ガラスパイプの第２の部分に沿って往復するよう
に可動に設置される。
【００１４】ガラスパイプの第１の端から導入された原
料ガスは、まずガラスパイプの第１の部分に至る。ガラ
スパイプの第１の部分の中空部は第１の加熱手段によっ
て加熱されており、原料ガスは熱励起（一部は酸化）さ
れる。なお、本発明のように石英ガラスを主材とするガ
ラスパイプの内表面に堆積するスートは石英ガラスに添
加酸化物（ＧｅＯ2 ，Ｂ2 Ｏ3 など）が加わった材料と
することが一般的であり、こうした材料からなるスート
を原料ガス（ＧｅＣｌ4 ，ＢＣｌ3 など）の酸化の促進
にあたってはガラスパイプの第１の部分の中空部の温度
は通常１５００℃以上であることが好ましい。
料ガスは、まずガラスパイプの第１の部分に至る。ガラ
スパイプの第１の部分の中空部は第１の加熱手段によっ
て加熱されており、原料ガスは熱励起（一部は酸化）さ
れる。なお、本発明のように石英ガラスを主材とするガ
ラスパイプの内表面に堆積するスートは石英ガラスに添
加酸化物（ＧｅＯ2 ，Ｂ2 Ｏ3 など）が加わった材料と
することが一般的であり、こうした材料からなるスート
を原料ガス（ＧｅＣｌ4 ，ＢＣｌ3 など）の酸化の促進
にあたってはガラスパイプの第１の部分の中空部の温度
は通常１５００℃以上であることが好ましい。
【００１５】第１の部分で熱励起された原料ガスは、ガ
ス流方向に移動してガラスパイプの第２の部分に至り、
更に移動して第２の加熱手段で加熱された加熱部分に至
る。また、この加熱部分よりもガス流方向に関して上流
で酸化されて生成された微粒子状のスートの一部が加熱
部分の内表面に堆積するとともに、加熱部分の内表面付
近の原料ガスが酸化されて生成された微粒子状のスート
が加熱部分の内表面に堆積する。こうして堆積されたス
ートは、第２の加熱手段によって加熱され、焼き固めら
れて多孔質ガラス層となる。このとき、第２の加熱手段
の温度調節により、多孔質ガラス層のかさ密度は０．１
ｇ／ｃｍ3 〜０．４ｇ／ｃｍ3 に制御される。
ス流方向に移動してガラスパイプの第２の部分に至り、
更に移動して第２の加熱手段で加熱された加熱部分に至
る。また、この加熱部分よりもガス流方向に関して上流
で酸化されて生成された微粒子状のスートの一部が加熱
部分の内表面に堆積するとともに、加熱部分の内表面付
近の原料ガスが酸化されて生成された微粒子状のスート
が加熱部分の内表面に堆積する。こうして堆積されたス
ートは、第２の加熱手段によって加熱され、焼き固めら
れて多孔質ガラス層となる。このとき、第２の加熱手段
の温度調節により、多孔質ガラス層のかさ密度は０．１
ｇ／ｃｍ3 〜０．４ｇ／ｃｍ3 に制御される。
【００１６】なお、第２の加熱手段に酸水素バーナを使
用した場合には、加熱温度は酸水素バーナに供給される
酸素および水素の量で調整される。またガラスパイプを
その中心軸を中心に回転させながら酸水素バーナをガス
流方向にトラバースすることにより、順次、スートを焼
き固めてガラスパイプの第２の内表面全体にわたって多
孔質ガラス層を形成する。
用した場合には、加熱温度は酸水素バーナに供給される
酸素および水素の量で調整される。またガラスパイプを
その中心軸を中心に回転させながら酸水素バーナをガス
流方向にトラバースすることにより、順次、スートを焼
き固めてガラスパイプの第２の内表面全体にわたって多
孔質ガラス層を形成する。
【００１７】次に、ガラスパイプを加熱して多孔質ガラ
スを透明化する。引き続き、ガラスパイプをガラス軟化
点まで加熱後に延伸して中実化を実施する。なお、必要
であれば、透明化に先立って液侵法などにより多孔質ガ
ラス層に希土類元素などを添加物を添加する。こうし
て、光ファイバ母材を得る。
スを透明化する。引き続き、ガラスパイプをガラス軟化
点まで加熱後に延伸して中実化を実施する。なお、必要
であれば、透明化に先立って液侵法などにより多孔質ガ
ラス層に希土類元素などを添加物を添加する。こうし
て、光ファイバ母材を得る。
【００１８】なお、出発材のガラスパイプとしては、光
ファイバ母材の製造工程や後工程である線引き時の加熱
の均一性および容易性の観点から外径が３０ｍｍ以下の
ものが好適であり、原料ガスのスムーズな移動の観点か
ら内径が５ｍｍ以上のものが望ましい。
ファイバ母材の製造工程や後工程である線引き時の加熱
の均一性および容易性の観点から外径が３０ｍｍ以下の
ものが好適であり、原料ガスのスムーズな移動の観点か
ら内径が５ｍｍ以上のものが望ましい。
【００１９】
【実施例】以下、添付図面を参照しながら、本発明の光
ファイバ母材の製造方法の一実施例を説明する。なお、
図面の説明にあたっては同一の要素には同一の符号を付
し、重複する説明を省略する。
ファイバ母材の製造方法の一実施例を説明する。なお、
図面の説明にあたっては同一の要素には同一の符号を付
し、重複する説明を省略する。
【００２０】図１および図２は、実施例に係る光ファイ
バ母材の製造方法の製造工程図である。本実施例の光フ
ァイバ母材の製造方法では、まず、外径＝２１ｍｍ、内
径＝８ｍｍ、長さ＝２００ｍｍの石英を主材とするガラ
スパイプ１００と、外径＝２１ｍｍ、内径＝８ｍｍ、長
さ＝３００ｍｍの石英を主材とするダミーパイプ２００
とを用意する。そして、ガラスパイプ１００の端面１１
０とダミーパイプ２００の端面２２０とを接続して一体
化し、パイプ３００を形成する（図１（ａ））。
バ母材の製造方法の製造工程図である。本実施例の光フ
ァイバ母材の製造方法では、まず、外径＝２１ｍｍ、内
径＝８ｍｍ、長さ＝２００ｍｍの石英を主材とするガラ
スパイプ１００と、外径＝２１ｍｍ、内径＝８ｍｍ、長
さ＝３００ｍｍの石英を主材とするダミーパイプ２００
とを用意する。そして、ガラスパイプ１００の端面１１
０とダミーパイプ２００の端面２２０とを接続して一体
化し、パイプ３００を形成する（図１（ａ））。
【００２１】次に、バブラ温度＝３５℃の環境下、Ｓｉ
Ｃｌ4 を流量＝８０ｃｃ／ｍｉｎのＯ2 でバブリングす
るとともに、ＧｅＣｌ4 を流量＝３５０ｃｃ／ｍｉｎの
Ｏ2でバブリングする。こうしたバブリングで発生した
ガスに、更に流量＝４００ｃｃ／ｍｉｎの余剰Ｏ2 を加
えて原料ガスを発生し、この原料ガスが端面２１０側か
らパイプ３００の中空部に導入される。原料ガスの導入
とともに、パイプ３００をその中心軸を中心として回転
しながら、酸水素バーナ４２０でダミーパイプ２００を
加熱し、酸水素バーナ４１０でガラスパイプ１００を加
熱する。酸水素バーナ４１０は、当初は端面１１０付近
を加熱するように設置され、その後、ガス流に関して下
流側にトラバースされる。
Ｃｌ4 を流量＝８０ｃｃ／ｍｉｎのＯ2 でバブリングす
るとともに、ＧｅＣｌ4 を流量＝３５０ｃｃ／ｍｉｎの
Ｏ2でバブリングする。こうしたバブリングで発生した
ガスに、更に流量＝４００ｃｃ／ｍｉｎの余剰Ｏ2 を加
えて原料ガスを発生し、この原料ガスが端面２１０側か
らパイプ３００の中空部に導入される。原料ガスの導入
とともに、パイプ３００をその中心軸を中心として回転
しながら、酸水素バーナ４２０でダミーパイプ２００を
加熱し、酸水素バーナ４１０でガラスパイプ１００を加
熱する。酸水素バーナ４１０は、当初は端面１１０付近
を加熱するように設置され、その後、ガス流に関して下
流側にトラバースされる。
【００２２】ダミーパイプの端面２１０から導入された
原料ガスは、まず、酸水素バーナ４２０で加熱されて１
５００℃以上に設定された中空部２５０で熱励起（一部
は酸化）される。図２は、酸水素バーナ４２０の加熱時
のダミーパイプ２００の外表面の温度とダミーパイプ２
００の中空部２５０の温度との関係を示すグラフであ
る。図２に示すように、中空部２５０の温度を１５００
℃とするには、ほぼ外表面の温度を１７００℃以上に設
定すればよいことがわかる。なお、外表面の温度と中空
部の温度との関係はダミーパイプの肉厚によって変化す
るが、使用するダミーパイプに関して図２に相当する関
係を一度求めればよい。
原料ガスは、まず、酸水素バーナ４２０で加熱されて１
５００℃以上に設定された中空部２５０で熱励起（一部
は酸化）される。図２は、酸水素バーナ４２０の加熱時
のダミーパイプ２００の外表面の温度とダミーパイプ２
００の中空部２５０の温度との関係を示すグラフであ
る。図２に示すように、中空部２５０の温度を１５００
℃とするには、ほぼ外表面の温度を１７００℃以上に設
定すればよいことがわかる。なお、外表面の温度と中空
部の温度との関係はダミーパイプの肉厚によって変化す
るが、使用するダミーパイプに関して図２に相当する関
係を一度求めればよい。
【００２３】中空部２５０で熱励起された原料ガスおよ
び中空部２５０で酸化されて生成された微粒子状のスー
トは、ガス流方向に移動してガラスパイプ１００の中空
部１５０に至り、更に移動して酸水素バーナ４１０で加
熱された加熱部分に至る。また、この加熱部分よりもガ
ス流方向に関して上流で酸化されて生成された微粒子状
のスートの一部が加熱部分の内表面に堆積するととも
に、加熱部分の内表面付近の原料ガスが酸化されて生成
された微粒子状のスートが加熱部分の内表面に堆積す
る。こうして堆積されたスートは、酸水素バーナ４１０
によって加熱され、焼き固められて多孔質ガラス層１７
０となる。このとき、酸水素バーナ４１０への酸素およ
び水素の供給量の調整による温度調節により、多孔質ガ
ラス層１７０の密度は０．１ｇ／ｃｍ3 〜０．４ｇ／ｃ
ｍ3 に制御される。酸水素バーナ４１０のトラバースに
ともない、順次、多孔質ガラス１７０が形成される（図
１（ｂ））。
び中空部２５０で酸化されて生成された微粒子状のスー
トは、ガス流方向に移動してガラスパイプ１００の中空
部１５０に至り、更に移動して酸水素バーナ４１０で加
熱された加熱部分に至る。また、この加熱部分よりもガ
ス流方向に関して上流で酸化されて生成された微粒子状
のスートの一部が加熱部分の内表面に堆積するととも
に、加熱部分の内表面付近の原料ガスが酸化されて生成
された微粒子状のスートが加熱部分の内表面に堆積す
る。こうして堆積されたスートは、酸水素バーナ４１０
によって加熱され、焼き固められて多孔質ガラス層１７
０となる。このとき、酸水素バーナ４１０への酸素およ
び水素の供給量の調整による温度調節により、多孔質ガ
ラス層１７０の密度は０．１ｇ／ｃｍ3 〜０．４ｇ／ｃ
ｍ3 に制御される。酸水素バーナ４１０のトラバースに
ともない、順次、多孔質ガラス１７０が形成される（図
１（ｂ））。
【００２４】引き続き、ガラスパイプ１００とダミーパ
イプ２００とを分離し、多孔質ガラス１７０が形成され
たガラスパイプ１００を希土類元素を含まれたアルコー
ル溶液に浸した後に乾燥させる（図１（ｃ））。
イプ２００とを分離し、多孔質ガラス１７０が形成され
たガラスパイプ１００を希土類元素を含まれたアルコー
ル溶液に浸した後に乾燥させる（図１（ｃ））。
【００２５】次いで、ガラスパイプ１００を加熱して多
孔質ガラス１７０を透明化する（図１（ｄ）参照）。引
き続き、ガラスパイプ１００をガラス軟化点まで加熱後
に延伸して中実化を実施する（図１（ｅ）参照）。こう
して、光ファイバ母材を得る。
孔質ガラス１７０を透明化する（図１（ｄ）参照）。引
き続き、ガラスパイプ１００をガラス軟化点まで加熱後
に延伸して中実化を実施する（図１（ｅ）参照）。こう
して、光ファイバ母材を得る。
【００２６】図３は、上記の実施例の光ファイバ母材の
製造方法で製造した光ファイバ母材のコアとなるべき部
分の特性値の酸水素バーナ４１０によって直接加熱にさ
れるガラスパイプ１００の外表面の温度および酸水素バ
ーナ４２０によって直接加熱にされるダミーパイプ２０
０の外表面の温度との関係を示すグラフである。図３
（ａ）は特性値がコアとなるべき部分の中実化後の径で
あり、図３（ｂ）は特性値が多孔質ガラス層のかさ密度
である。また、図４は、酸水素バーナを１つ使用した従
来法で作成した比較例の光ファイバ母材における、コア
となるべき部分の特性値の酸水素バーナによって直接加
熱にされるガラスパイプの外表面の温度との関係を示す
グラフである。図４（ａ）は特性値がコアとなるべき部
分の中実化後の径であり、図４（ｂ）は特性値が多孔質
ガラス層のかさ密度である。
製造方法で製造した光ファイバ母材のコアとなるべき部
分の特性値の酸水素バーナ４１０によって直接加熱にさ
れるガラスパイプ１００の外表面の温度および酸水素バ
ーナ４２０によって直接加熱にされるダミーパイプ２０
０の外表面の温度との関係を示すグラフである。図３
（ａ）は特性値がコアとなるべき部分の中実化後の径で
あり、図３（ｂ）は特性値が多孔質ガラス層のかさ密度
である。また、図４は、酸水素バーナを１つ使用した従
来法で作成した比較例の光ファイバ母材における、コア
となるべき部分の特性値の酸水素バーナによって直接加
熱にされるガラスパイプの外表面の温度との関係を示す
グラフである。図４（ａ）は特性値がコアとなるべき部
分の中実化後の径であり、図４（ｂ）は特性値が多孔質
ガラス層のかさ密度である。
【００２７】図５は、上記の実施例の光ファイバ母材の
製造方法で、原料ガスの生成にあたってのＳｉＣｌ4 の
キャリアＯ2 量とＧｅＣｌ4 のキャリアＯ2 量との比率
を一定としつつ総量を変化させた場合における、酸水素
バーナ４２０によって加熱されたダミーパイプ２００の
外表面温度とコアとなるべき部分の中実化後の径との関
係を示すグラフである。図５からわかるように、原料ガ
スの総量が多くなるほどバーナ４２０による酸化促進が
進まず、中実化後のコアとなるべき部分の径が小さくな
る傾向があることがわかる。
製造方法で、原料ガスの生成にあたってのＳｉＣｌ4 の
キャリアＯ2 量とＧｅＣｌ4 のキャリアＯ2 量との比率
を一定としつつ総量を変化させた場合における、酸水素
バーナ４２０によって加熱されたダミーパイプ２００の
外表面温度とコアとなるべき部分の中実化後の径との関
係を示すグラフである。図５からわかるように、原料ガ
スの総量が多くなるほどバーナ４２０による酸化促進が
進まず、中実化後のコアとなるべき部分の径が小さくな
る傾向があることがわかる。
【００２８】ＭＣＶＤ法による光ファイバ母材の製造に
あたって、ガラスパイプに堆積される多孔質ガラス層の
量は多いほど望ましく、通常、外径が１５〜３０ｍｍ程
度である光ファイバ母材では中実化後のコアとなるべき
部分の径は１ｍｍ以上であることが好適である。図３
（ａ）からわかるように、本実施例の光ファイバの製造
方法によれば、中実化後のコアとなるべき部分の径は、
かさ密度調整用の酸水素バーナ４２０の加熱温度に依存
せず、酸化促進用の酸水素バーナ４２０の加熱温度でほ
ぼ決定されることが確認される。また、中実化後のコア
となるべき部分の径を１ｍｍ以上とするには、ダミーパ
イプ２００の中空部２５０の温度を１５００℃以上（酸
水素バーナ４２０により加熱されたダミーパイプ２００
の外表面の温度が１７００℃以上）とすればよいことが
確認される。一方、比較例の方法では、図４（ａ）か
ら、中実化後のコアとなるべき部分の径を１ｍｍ以上と
するには、酸水素バーナの加熱によるガラスパイプの外
表面温度を１５５０℃以上に設定しなければならないこ
とが確認される。
あたって、ガラスパイプに堆積される多孔質ガラス層の
量は多いほど望ましく、通常、外径が１５〜３０ｍｍ程
度である光ファイバ母材では中実化後のコアとなるべき
部分の径は１ｍｍ以上であることが好適である。図３
（ａ）からわかるように、本実施例の光ファイバの製造
方法によれば、中実化後のコアとなるべき部分の径は、
かさ密度調整用の酸水素バーナ４２０の加熱温度に依存
せず、酸化促進用の酸水素バーナ４２０の加熱温度でほ
ぼ決定されることが確認される。また、中実化後のコア
となるべき部分の径を１ｍｍ以上とするには、ダミーパ
イプ２００の中空部２５０の温度を１５００℃以上（酸
水素バーナ４２０により加熱されたダミーパイプ２００
の外表面の温度が１７００℃以上）とすればよいことが
確認される。一方、比較例の方法では、図４（ａ）か
ら、中実化後のコアとなるべき部分の径を１ｍｍ以上と
するには、酸水素バーナの加熱によるガラスパイプの外
表面温度を１５５０℃以上に設定しなければならないこ
とが確認される。
【００２９】上記のように中実化後のコアとなるべき部
分の径が１ｍｍ以上であることを確保しながら、好適な
多孔質ガラス層のかさ密度＝０．１〜０．４ｇ／ｃｍ3
を実現するには、本実施例の製造方法では、酸水素バー
ナ４１０による加熱温度を１４５０〜１５５０℃程度と
すればよいことが確認される。一方、従来法では１５５
０〜１６００℃の範囲に設定すればよいことがわかる。
なお、１６００℃はほぼ多孔質ガラス層の透明化温度で
あり、従来法での設定温度範囲は実際上はもっと狭める
必要がある。
分の径が１ｍｍ以上であることを確保しながら、好適な
多孔質ガラス層のかさ密度＝０．１〜０．４ｇ／ｃｍ3
を実現するには、本実施例の製造方法では、酸水素バー
ナ４１０による加熱温度を１４５０〜１５５０℃程度と
すればよいことが確認される。一方、従来法では１５５
０〜１６００℃の範囲に設定すればよいことがわかる。
なお、１６００℃はほぼ多孔質ガラス層の透明化温度で
あり、従来法での設定温度範囲は実際上はもっと狭める
必要がある。
【００３０】すなわち、図３および図４から、従来法で
は好適な光ファイバ母材の製造にあたって多孔質ガラス
層の形成時の加熱温度は非常に正確に制御の必要があ
り、歩留りの向上が困難であることが確認される。これ
に対して、本実施例の製造方法によれば、好適な光ファ
イバ母材の製造にあたって多孔質ガラス層の形成時の加
熱温度に充分な幅があり、温度制御が容易である。従っ
て、本実施例の光ファイバ母材の製造方法によれば、好
適な光ファイバ母材を歩留りよく量産できる。
は好適な光ファイバ母材の製造にあたって多孔質ガラス
層の形成時の加熱温度は非常に正確に制御の必要があ
り、歩留りの向上が困難であることが確認される。これ
に対して、本実施例の製造方法によれば、好適な光ファ
イバ母材の製造にあたって多孔質ガラス層の形成時の加
熱温度に充分な幅があり、温度制御が容易である。従っ
て、本実施例の光ファイバ母材の製造方法によれば、好
適な光ファイバ母材を歩留りよく量産できる。
【００３１】本発明は、上記の実施例に限定されるもの
ではなく変形が可能である。例えば、上記の実施例では
製造コストを低減する意味で上流側のバーナ加熱部では
ダミーパイプをガラスパイプに接続したが、当初１本の
ガラスパイプから出発し、多孔質ガラス層を形成後に酸
化促進用加熱部を分離してもよい。
ではなく変形が可能である。例えば、上記の実施例では
製造コストを低減する意味で上流側のバーナ加熱部では
ダミーパイプをガラスパイプに接続したが、当初１本の
ガラスパイプから出発し、多孔質ガラス層を形成後に酸
化促進用加熱部を分離してもよい。
【００３２】
【発明の効果】以上、詳細に説明した通り、本発明の光
ファイバ母材の製造方法によれば、原料ガスの酸化促進
用の加熱手段をかさ密度調節用の加熱手段とは別個に原
料ガス流の上流側に設置したので、所定のかさ密度の多
孔質ガラス層を短時間で安定して形成可能であり、量産
性良く、良質の光ファイバ母材を製造することができ
る。
ファイバ母材の製造方法によれば、原料ガスの酸化促進
用の加熱手段をかさ密度調節用の加熱手段とは別個に原
料ガス流の上流側に設置したので、所定のかさ密度の多
孔質ガラス層を短時間で安定して形成可能であり、量産
性良く、良質の光ファイバ母材を製造することができ
る。
【００３３】
【図１】本発明の光ファイバ母材の製造方法に係る実施
例の光ファイバの製造工程図である。
例の光ファイバの製造工程図である。
【図２】パイプの外表面温度とパイプの中空部の温度と
の関係を示すグラフである。
の関係を示すグラフである。
【図３】実施例の光ファイバ母材の製造方法により製造
された光ファイバ母材の特性値の加熱温度による変化を
示すグラフである。
された光ファイバ母材の特性値の加熱温度による変化を
示すグラフである。
【図４】従来の光ファイバ母材の製造方法により製造さ
れた光ファイバ母材の特性値の加熱温度による変化を示
すグラフである。
れた光ファイバ母材の特性値の加熱温度による変化を示
すグラフである。
【図５】原料ガスの量による中実化後のコアとなるべき
部分の径の変化を示すグラフである。
部分の径の変化を示すグラフである。
【図６】従来例の光ファイバの製造工程図である。
１００…ガラスパイプ、１１０，１２０…端面、１５０
…中空部、１７０…多孔質ガラス層、２００…ダミーパ
イプ、２１０，２２０…端面、２５０…中空部、３００
…パイプ、４１０，４２０…酸水素バーナ。
…中空部、１７０…多孔質ガラス層、２００…ダミーパ
イプ、２１０，２２０…端面、２５０…中空部、３００
…パイプ、４１０，４２０…酸水素バーナ。
Claims (6)
- 【請求項１】 石英を主成分とするガラスパイプの第１
の端面側から複数の種類の塩化物ガスと酸素ガスとから
成る原料ガスを前記ガラスパイプの中空部へ導入する第
１の工程と、 第１の加熱手段により前記ガラスパイプの第１の部分を
加熱して、塩化物ガスの酸化反応を促進してスート状の
酸化物を生成する第２の工程と、 第２の加熱手段により前記原料ガスの導入方向に対して
前記第１の部分の下流側に位置する前記ガラスパイプの
第２の部分を加熱して、前記塩化物ガスの酸化を行うと
ともに前記ガラスパイプの前記第２の部分の内表面に付
着したスートを焼き固めて多孔質ガラス層を堆積する第
３の工程と、 を備え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】 前記第１の加熱手段は第１の酸水素バー
ナであり、前記第２の加熱手段は第２の酸水素バーナで
ある、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】 前記第１の加熱手段による加熱によっ
て、前記ガラスパイプの前記第１の部分の中空部は１５
００℃以上の温度に設定される、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４】 前記ガラスパイプの前記第２の部分は光
ファイバ化後にクラッドとなるべき部分であり、前記ガ
ラスパイプの前記第１の部分は前記第２の部分に付加さ
れたダミーパイプである、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５】 前記ガラスパイプの前記第２の部分の内
表面に堆積された多孔質ガラス層のかさ密度は０．１ｇ
／ｃｍ3 以上かつ０．４ｇ／ｃｍ3 以下である、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６】 前記ガラスパイプは外径が３０ｍｍ以下
であり、かつ、内径が５ｍｍ以上である、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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20209294A JP3517848B2 (ja) | 1994-08-26 | 1994-08-26 | 光ファイバ母材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20209294A JP3517848B2 (ja) | 1994-08-26 | 1994-08-26 | 光ファイバ母材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0867524A true JPH0867524A (ja) | 1996-03-12 |
| JP3517848B2 JP3517848B2 (ja) | 2004-04-12 |
Family
ID=16451840
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20209294A Expired - Fee Related JP3517848B2 (ja) | 1994-08-26 | 1994-08-26 | 光ファイバ母材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3517848B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0965569A1 (en) * | 1998-06-05 | 1999-12-22 | Lucent Technologies Inc. | Modified chemical vapor deposition using independently controlled thermal sources |
| US6408653B1 (en) | 1998-06-25 | 2002-06-25 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Apparatus and method for manufacturing optical fiber preform by MCVD |
| EP1279647A2 (en) * | 2001-07-23 | 2003-01-29 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Apparatus and method for manufacturing an optical fiber preform by modified chemical vapour deposition |
| KR100521958B1 (ko) * | 2002-09-18 | 2005-10-14 | 엘에스전선 주식회사 | 수정화학기상증착법에 있어서 이중토치를 이용한 광섬유모재의 제조 방법 및 장치 |
| KR100802815B1 (ko) * | 2005-12-19 | 2008-02-12 | 엘에스전선 주식회사 | Ｍｃｖｄ 공정을 이용한 저 수산기 농도를 갖는 광섬유모재의 제조방법 |
-
1994
- 1994-08-26 JP JP20209294A patent/JP3517848B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0965569A1 (en) * | 1998-06-05 | 1999-12-22 | Lucent Technologies Inc. | Modified chemical vapor deposition using independently controlled thermal sources |
| US6145345A (en) * | 1998-06-05 | 2000-11-14 | Lucent Technologies Inc. | Modified chemical vapor deposition using independently controlled thermal sources |
| US6408653B1 (en) | 1998-06-25 | 2002-06-25 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Apparatus and method for manufacturing optical fiber preform by MCVD |
| EP1279647A2 (en) * | 2001-07-23 | 2003-01-29 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Apparatus and method for manufacturing an optical fiber preform by modified chemical vapour deposition |
| EP1279647A3 (en) * | 2001-07-23 | 2004-02-04 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Apparatus and method for manufacturing an optical fiber preform by modified chemical vapour deposition |
| KR100450928B1 (ko) * | 2001-07-23 | 2004-10-02 | 삼성전자주식회사 | 수정된 화학기상 증착법을 이용한 광섬유 모재의 제조장치 및 방법 |
| KR100521958B1 (ko) * | 2002-09-18 | 2005-10-14 | 엘에스전선 주식회사 | 수정화학기상증착법에 있어서 이중토치를 이용한 광섬유모재의 제조 방법 및 장치 |
| KR100802815B1 (ko) * | 2005-12-19 | 2008-02-12 | 엘에스전선 주식회사 | Ｍｃｖｄ 공정을 이용한 저 수산기 농도를 갖는 광섬유모재의 제조방법 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3517848B2 (ja) | 2004-04-12 |
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