JPH09118537A - 光ファイバ用多孔質ガラス母材の製造方法 - Google Patents
光ファイバ用多孔質ガラス母材の製造方法Info
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- JPH09118537A JPH09118537A JP29930795A JP29930795A JPH09118537A JP H09118537 A JPH09118537 A JP H09118537A JP 29930795 A JP29930795 A JP 29930795A JP 29930795 A JP29930795 A JP 29930795A JP H09118537 A JPH09118537 A JP H09118537A
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- clad
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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]
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- 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]
- C03B37/0144—Means for after-treatment or catching of worked reactant gases
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2207/00—Glass deposition burners
- C03B2207/50—Multiple burner arrangements
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- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 VAD法で大型のコア/クラッド型の光ファ
イバ用多孔質母材を安定したコア成長の下に作製する方
法を提供する。 【解決手段】 VAD法に用いるバーナとしてコア用バ
ーナB1と2本のクラッド用バーナB2、B3を用意す
る。コア用バーナB1にはGeCl4 とSiCl4 のガ
ラス原料ガスをH2 とO2 とともに供給して、出発部材
の先端にコアとなるGeO2 −SiO2 ガラス微粒子を
ロッド状に堆積させる。2本のクラッド用バーナB2,
B3には、SiCl4 をH2 とO2 と共に供給して、コ
ア用ロッドの周りにSiO2 ガラス微粒子を層状に積層
させてクラッド層とする。その際、コア、クラッドの作
製を仕切りされたそれぞれのチャンバ内で行い、その排
気を独立して行なう。
イバ用多孔質母材を安定したコア成長の下に作製する方
法を提供する。 【解決手段】 VAD法に用いるバーナとしてコア用バ
ーナB1と2本のクラッド用バーナB2、B3を用意す
る。コア用バーナB1にはGeCl4 とSiCl4 のガ
ラス原料ガスをH2 とO2 とともに供給して、出発部材
の先端にコアとなるGeO2 −SiO2 ガラス微粒子を
ロッド状に堆積させる。2本のクラッド用バーナB2,
B3には、SiCl4 をH2 とO2 と共に供給して、コ
ア用ロッドの周りにSiO2 ガラス微粒子を層状に積層
させてクラッド層とする。その際、コア、クラッドの作
製を仕切りされたそれぞれのチャンバ内で行い、その排
気を独立して行なう。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、いわゆるVAD
法による光ファイバ用多孔質ガラス母材の製造方法に関
するもので、大型母材の作製、母材の長さ方向の安定性
の向上を図ったものである。
法による光ファイバ用多孔質ガラス母材の製造方法に関
するもので、大型母材の作製、母材の長さ方向の安定性
の向上を図ったものである。
【0002】
【従来の技術】光ファイバ用の多孔質ガラス母材の作製
方法としてVAD法は良く知られている。この方法は、
例えば、図2に示すようにコア用バーナB1 と複数のク
ラッド用バーナB2 、B3 を用いて、その軸の周りに回
転、かつ軸方向に移動可能な出発部材Sの先端に円柱状
のコア1とクラッド層(2、3)とからなる2層構造の
多孔質の光ファイバ母材を形成する方法である。なお、
コア用バーナB1 には、例えばSiCl4 とGeCl4
とO2 、H2 が供給されて、火炎加水分解および熱酸化
反応によって生成されたGeO2 −SiO2 ガラス微粒
子が出発部材Sの先端に堆積されてコア1を形成する。
また、クラッド用バーナB2 、B3 には、例えばSiC
l4 とO2 、H2 が供給されて同様に生成されたSiO
2 ガラス微粒子がコア1の周りに順次クラッド層2、3
として堆積される。
方法としてVAD法は良く知られている。この方法は、
例えば、図2に示すようにコア用バーナB1 と複数のク
ラッド用バーナB2 、B3 を用いて、その軸の周りに回
転、かつ軸方向に移動可能な出発部材Sの先端に円柱状
のコア1とクラッド層(2、3)とからなる2層構造の
多孔質の光ファイバ母材を形成する方法である。なお、
コア用バーナB1 には、例えばSiCl4 とGeCl4
とO2 、H2 が供給されて、火炎加水分解および熱酸化
反応によって生成されたGeO2 −SiO2 ガラス微粒
子が出発部材Sの先端に堆積されてコア1を形成する。
また、クラッド用バーナB2 、B3 には、例えばSiC
l4 とO2 、H2 が供給されて同様に生成されたSiO
2 ガラス微粒子がコア1の周りに順次クラッド層2、3
として堆積される。
【0003】そして以上のガラス微粒子の生成、堆積
は、典型的にはチャンバT内で行なわれ、未反応ガスや
出発部材Sに付着しなかったガラス微粒子は、チャンバ
に設けられた排気口4から図示しないスクラバ(排気処
理装置)によって吸引され、そこで処理される。排気引
圧の程度は、チャンバT内に取付けられた圧力検出装置
5により検出され、その値が所定の値になるように排気
口4の途中に設けられた排気調製用ダンパ6をコンピュ
ータ7で制御している。
は、典型的にはチャンバT内で行なわれ、未反応ガスや
出発部材Sに付着しなかったガラス微粒子は、チャンバ
に設けられた排気口4から図示しないスクラバ(排気処
理装置)によって吸引され、そこで処理される。排気引
圧の程度は、チャンバT内に取付けられた圧力検出装置
5により検出され、その値が所定の値になるように排気
口4の途中に設けられた排気調製用ダンパ6をコンピュ
ータ7で制御している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来の光ファイバ母材
の製造方法では、上述のように一つの排気口を用いて調
製を図っているが、この方式は余り大きくない母材(5
0〜150mmφ)を作製するときには特に支障なく作
製できた。しかしながら、近年の光通信、マルチメディ
アの普及に向けた光ファイバの需要はめざましく、その
導入にあたってはさらに一層光ファイバの低コスト化が
要求され、それに伴なって光ファイバの製造には光ファ
イバ母材の大型化が望まれている。例えば、150〜3
00mmφ程度の大型母材を作製するに当たっては、コ
ア用バーナの他にクラッド用バーナの本数を増やす必要
が生じたり、バーナ一本当たりに流すガラス生成原料ガ
ス量を多くする必要が生じてくる。すなわち、原料ガス
の投入量が増加した場合、堆積効率が変わらない限り堆
積しないガラス微粒子が増えることになる。そして、こ
の堆積しないガラス微粒子を旨く排気するには、それに
見合うだけの吸引量が必要となり、排気量を多く、実際
には排気引圧を高くせざるを得なくなる。しかし、排気
量の変化は未付着ガラス微粒子の排気の他にコア成長速
度と密接に係わっており、排気量が大きくなるとコア近
傍の吸引量にも影響を与え、コアの成長速度が変わって
しまったり、長手方向の成長速度の変動が大きくなった
りする。このことは、光ファイバ母材として特性が長手
方向に変動する原因となり大きな問題である。
の製造方法では、上述のように一つの排気口を用いて調
製を図っているが、この方式は余り大きくない母材(5
0〜150mmφ)を作製するときには特に支障なく作
製できた。しかしながら、近年の光通信、マルチメディ
アの普及に向けた光ファイバの需要はめざましく、その
導入にあたってはさらに一層光ファイバの低コスト化が
要求され、それに伴なって光ファイバの製造には光ファ
イバ母材の大型化が望まれている。例えば、150〜3
00mmφ程度の大型母材を作製するに当たっては、コ
ア用バーナの他にクラッド用バーナの本数を増やす必要
が生じたり、バーナ一本当たりに流すガラス生成原料ガ
ス量を多くする必要が生じてくる。すなわち、原料ガス
の投入量が増加した場合、堆積効率が変わらない限り堆
積しないガラス微粒子が増えることになる。そして、こ
の堆積しないガラス微粒子を旨く排気するには、それに
見合うだけの吸引量が必要となり、排気量を多く、実際
には排気引圧を高くせざるを得なくなる。しかし、排気
量の変化は未付着ガラス微粒子の排気の他にコア成長速
度と密接に係わっており、排気量が大きくなるとコア近
傍の吸引量にも影響を与え、コアの成長速度が変わって
しまったり、長手方向の成長速度の変動が大きくなった
りする。このことは、光ファイバ母材として特性が長手
方向に変動する原因となり大きな問題である。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明は、以上の問題
の解決を図ったもので、その特徴とする請求項1記載の
発明は、チャンバ内で、コア用とクラッド用バーナを用
いて、出発部材の先端にガラス微粒子を積層させてコア
とクラッドからなる多孔質の光ファイバ母材を作製する
に際して、前記チャンバをコア用とクラッド用とに実質
的に分離し、かつ、両チャンバ内の排気引圧を個別に制
御する光ファイバ用多孔質ガラス母材の製造方法であ
る。また、その特徴とする請求項2記載の発明は、請求
項1記載の発明において、コア用とクラッド用チャンバ
内の排気引圧をそれぞれ0.8〜1.0mmH2 O,
1.5〜2.0mmH2 Oとすることにある。
の解決を図ったもので、その特徴とする請求項1記載の
発明は、チャンバ内で、コア用とクラッド用バーナを用
いて、出発部材の先端にガラス微粒子を積層させてコア
とクラッドからなる多孔質の光ファイバ母材を作製する
に際して、前記チャンバをコア用とクラッド用とに実質
的に分離し、かつ、両チャンバ内の排気引圧を個別に制
御する光ファイバ用多孔質ガラス母材の製造方法であ
る。また、その特徴とする請求項2記載の発明は、請求
項1記載の発明において、コア用とクラッド用チャンバ
内の排気引圧をそれぞれ0.8〜1.0mmH2 O,
1.5〜2.0mmH2 Oとすることにある。
【0006】
【発明の実施の形態】図1はこの発明の方法に用いられ
るVAD装置である。なお、図1、図2を通じて同一部
分には同一符号を付してある。図1において、10はコ
ア用チャンバ、20はクラッド用チャンバ、30はコア
用チャンバ10とクラッド用チャンバ20との間を実質
的に分離する仕切り板である。また、12、22は両チ
ャンバ10、20に取付けられた排気口、14、24は
両排気口12、22に取付けられた排気調製用ダンパ、
16、26は両チャンバ10、20内の圧力を検出する
検出器で、各チャンバ10、20の排気口近傍に取付け
られて検出精度を高めている。
るVAD装置である。なお、図1、図2を通じて同一部
分には同一符号を付してある。図1において、10はコ
ア用チャンバ、20はクラッド用チャンバ、30はコア
用チャンバ10とクラッド用チャンバ20との間を実質
的に分離する仕切り板である。また、12、22は両チ
ャンバ10、20に取付けられた排気口、14、24は
両排気口12、22に取付けられた排気調製用ダンパ、
16、26は両チャンバ10、20内の圧力を検出する
検出器で、各チャンバ10、20の排気口近傍に取付け
られて検出精度を高めている。
【0007】以上の構成において、コア用バーナB1 を
用いて出発部材Sの先端にコア用の多孔質体1を成長さ
せ、クラッド用バーナB2 ,B3 を用いてこのコア用の
多孔質体1の周りにクラッドとなる多孔質層2、3を形
成させて母材とする。そして、両チャンバ内に生じた未
反応ガスや非付着ガラス微粒子は、それぞれ排気口1
2、22を介して共通のスクラバで処理される。このと
き、コア用チャンバ10とクラッド用チャンバ20とは
仕切り板20によって分離されて各チャンバ内の圧力は
実質的に独立しており、その値はそれぞれの検出器1
6、26で検出されてその値が所定の値となるようにコ
ンピュータ17、27によって各ダンパ14、24が制
御される。このようにコアおよびクラッドの形成をそれ
ぞれ独立に制御することにより、仮に、クラッド用バー
ナに大量の原料ガスを投入し、それに伴って排気を強く
しても、その影響はコアの形成に何等影響を与えないな
いので特性変動の少ない母材とすることができる。
用いて出発部材Sの先端にコア用の多孔質体1を成長さ
せ、クラッド用バーナB2 ,B3 を用いてこのコア用の
多孔質体1の周りにクラッドとなる多孔質層2、3を形
成させて母材とする。そして、両チャンバ内に生じた未
反応ガスや非付着ガラス微粒子は、それぞれ排気口1
2、22を介して共通のスクラバで処理される。このと
き、コア用チャンバ10とクラッド用チャンバ20とは
仕切り板20によって分離されて各チャンバ内の圧力は
実質的に独立しており、その値はそれぞれの検出器1
6、26で検出されてその値が所定の値となるようにコ
ンピュータ17、27によって各ダンパ14、24が制
御される。このようにコアおよびクラッドの形成をそれ
ぞれ独立に制御することにより、仮に、クラッド用バー
ナに大量の原料ガスを投入し、それに伴って排気を強く
しても、その影響はコアの形成に何等影響を与えないな
いので特性変動の少ない母材とすることができる。
【0008】実施例1 図1に示す構成で以下の条件で母材を作製した。 (1)バーナへのガス供給量は表1のとおり。 (2)コアチャンバ内の排気引圧: 0.8mmH2 O (3)クラッドチャンバ内の排気引圧:1.5mmH2 O (4)出発部材の回転速度および引上げ速度:30rpm,70mm/分 得られた光ファイバ用多孔質ガラス母材は、コア径25
mmφ、クラッド径150mmφ、長さ800mmで、
コア成長速度の変動は±3%以内と安定しており、か
つ、透明ガラス化しても泡がなく、屈折率分布も長さ方
向に安定したものであった。
mmφ、クラッド径150mmφ、長さ800mmで、
コア成長速度の変動は±3%以内と安定しており、か
つ、透明ガラス化しても泡がなく、屈折率分布も長さ方
向に安定したものであった。
【0009】
【表1】
【0010】実施例2 図1に示す構成で以下の条件で母材を作製した。 (1)バーナへのガス供給量は表2のとおり。 (2)コアチャンバ内の排気引圧: 0.9mmH2 O (3)クラッドチャンバ内の排気引圧:1.7mmH2 O (4)出発部材の回転速度および引上げ速度:30rpm,60mm/分 得られた光ファイバ用多孔質ガラス母材は、コア径30
mmφ、クラッド径210mmφ、長さ800mmで、
コア成長速度の変動は±3%以内と安定しており、か
つ、透明ガラス化しても泡がなく、屈折率分布も長さ方
向に安定したものであった。
mmφ、クラッド径210mmφ、長さ800mmで、
コア成長速度の変動は±3%以内と安定しており、か
つ、透明ガラス化しても泡がなく、屈折率分布も長さ方
向に安定したものであった。
【0011】
【表2】
【0012】実施例3 図1に示す構成で以下の条件で母材を作製した。 (1)バーナへのガス供給量は表3のとおり。 (2)コアチャンバ内の排気引圧: 1.0mmH2 O (3)クラッドチャンバ内の排気引圧:2.0mmH2 O (4)出発部材の回転速度および引上げ速度:30rpm,50mm/分 得られた光ファイバ用多孔質ガラス母材は、コア径40
mmφ、クラッド径270mmφ、長さ800mmで、
コア成長速度の変動は±3%以内と安定しており、か
つ、透明ガラス化しても泡がなく、屈折率分布も長さ方
向に安定したものであった。
mmφ、クラッド径270mmφ、長さ800mmで、
コア成長速度の変動は±3%以内と安定しており、か
つ、透明ガラス化しても泡がなく、屈折率分布も長さ方
向に安定したものであった。
【0013】
【表3】
【0014】比較例1 図2に示す構成で以下の条件で母材を作製した。 (1)バーナへのガス供給量は表4のとおり。 (2)チャンバ内の排気引圧: 1.0mmH2 O (3)出発部材の回転速度および引上げ速度:30rp
m,60mm/分 得られた光ファイバ用多孔質ガラス母材は、コア径30
mmφ、クラッド径180mmφ、長さ800mmと大
型であったが、未付着のガラス微粒子がチャンバ内に多
量に付着し、透明ガラス化した母材は泡が多く使用に耐
えるものではなかった。
m,60mm/分 得られた光ファイバ用多孔質ガラス母材は、コア径30
mmφ、クラッド径180mmφ、長さ800mmと大
型であったが、未付着のガラス微粒子がチャンバ内に多
量に付着し、透明ガラス化した母材は泡が多く使用に耐
えるものではなかった。
【0015】
【表4】
【0016】比較例2 図1に示す従来の装置を用いて以下の条件で母材を作製
した。 (1)バーナへのガス供給量は表5のとおり。 (2)チャンバ内の排気引圧: 1.8mmH2 O (3)出発部材の回転速度および引上げ速度:30rp
m,60mm/分 この条件では排気引圧が強過ぎ、コアの成長速度が著し
く落ちてしまい作製中に母材が割れてしまった。
した。 (1)バーナへのガス供給量は表5のとおり。 (2)チャンバ内の排気引圧: 1.8mmH2 O (3)出発部材の回転速度および引上げ速度:30rp
m,60mm/分 この条件では排気引圧が強過ぎ、コアの成長速度が著し
く落ちてしまい作製中に母材が割れてしまった。
【0017】
【表5】
【0018】比較例3 図1に示す装置を用いて以下の条件で母材を作製した。 (1)バーナへのガス供給量は表6のとおり。 (2)コアチャンバの排気引圧: 1.3mmH2 O (3)クラッドチャンバ内の排気引圧: 1.8mmH2 O (4)出発部材の回転速度および引上げ速度:30rpm,62mm/分 この条件ではコア長が400mmとなったところで割れ
てしまった。これはコアの排気引圧が強過ぎて柔らかい
コアロッドが堆積され、クラッドとの硬さのバランスが
崩れたためと思われる。
てしまった。これはコアの排気引圧が強過ぎて柔らかい
コアロッドが堆積され、クラッドとの硬さのバランスが
崩れたためと思われる。
【0019】
【表6】
【0020】比較例4 図1に示す装置を用いて以下の条件で母材を作製した。 (1)バーナへのガス供給量は表7のとおり。 (2)コアチャンバの排気引圧: 1.3mmH2 O (3)クラッドチャンバ内の排気引圧: 1.3mmH2 O (4)出発部材の回転速度および引上げ速度:30rpm,60mm/分 得られた母材は、コア径30mmφ、クラッド径215
mmφ、長さ800mmであった。しかしながら、コア
の成長速度が遅く50mm/分を切っており、また、コ
アの径変動も10%程度であった。さらに透明ガラス化
した母材はクラッド部分に泡が多く見られた。
mmφ、長さ800mmであった。しかしながら、コア
の成長速度が遅く50mm/分を切っており、また、コ
アの径変動も10%程度であった。さらに透明ガラス化
した母材はクラッド部分に泡が多く見られた。
【0021】
【表7】
【0022】比較例5 図1に示す装置を用いて以下の条件で母材を作製した。 (1)バーナへのガス供給量は表8のとおり。 (2)コアチャンバの排気引圧: 0.9mmH2 O (3)クラッドチャンバ内の排気引圧: 2.2mmH2 O この条件においては、クラッドの排気が強過ぎるからか
バーナ火炎のばたつきが大きくガラス微粒子の付着堆積
が不安定であった。また、得られた母材の外径変動は1
0%程度であり、良好なものではなかった。
バーナ火炎のばたつきが大きくガラス微粒子の付着堆積
が不安定であった。また、得られた母材の外径変動は1
0%程度であり、良好なものではなかった。
【0023】
【表8】
【0024】
【発明の効果】この発明の方法は、VAD法で大型のコ
ア/クラッド型の光ファイバ用多孔質ガラス母材を製造
するに際して、コアとクラッド用チャンバを仕切りによ
って実質的に区分して、その内部の排気調製を独立して
制御するようにしたので、コアの成長速度を安定に保ち
ながら特性変動の少ない母材を得ることができるという
効果を奏する。
ア/クラッド型の光ファイバ用多孔質ガラス母材を製造
するに際して、コアとクラッド用チャンバを仕切りによ
って実質的に区分して、その内部の排気調製を独立して
制御するようにしたので、コアの成長速度を安定に保ち
ながら特性変動の少ない母材を得ることができるという
効果を奏する。
【図1】この発明の方法に用いられる装置の概略説明図
【図2】従来の方法に用いられる装置の概略説明図
B1 コア用バーナ B2 ,B3 クラッド用バーナ 10 コア用チャンバ 12 コア用排気口 20 クラッド用チャンバ 22 クラッド用排気口 30 仕切り板
Claims (2)
- 【請求項1】 チャンバ内で、コア用と複数のクラッド
用バーナを用いて、出発部材の先端にガラス微粒子を積
層させてコアとクラッドとからなる多孔質の光ファイバ
母材を作製するに際して、前記チャンバをコア用とクラ
ッド用とに実質的に分離し、かつ、両チャンバ内の排気
引圧を個別に制御することを特徴とする光ファイバ用多
孔質ガラス母材の製造方法。 - 【請求項2】 コア用およびクラッド用チャンバ内の排
気引圧をそれぞれ0.8〜1.0mmH2 O,1.5〜
2.0mmH2 Oとすることを特徴とする請求項1記載
の光ファイバ用多孔質ガラス母材の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29930795A JPH09118537A (ja) | 1995-10-25 | 1995-10-25 | 光ファイバ用多孔質ガラス母材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29930795A JPH09118537A (ja) | 1995-10-25 | 1995-10-25 | 光ファイバ用多孔質ガラス母材の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09118537A true JPH09118537A (ja) | 1997-05-06 |
Family
ID=17870851
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP29930795A Pending JPH09118537A (ja) | 1995-10-25 | 1995-10-25 | 光ファイバ用多孔質ガラス母材の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09118537A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20030012749A (ko) * | 2001-08-04 | 2003-02-12 | 화이콤(주) | 광섬유용 유리모재 제조방법 및 제조장치 |
CN105271700A (zh) * | 2015-11-16 | 2016-01-27 | 江苏通鼎光棒有限公司 | 一种vad反应腔体内环境气流的控制装置及其应用 |
CN107986612A (zh) * | 2017-12-19 | 2018-05-04 | 长飞光纤光缆股份有限公司 | 一种vad制备光纤母材的装置 |
WO2022082338A1 (zh) * | 2020-10-19 | 2022-04-28 | 江苏亨通光纤科技有限公司 | 光纤预制棒的制备装置及方法 |
-
1995
- 1995-10-25 JP JP29930795A patent/JPH09118537A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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