JPH10167747A - 光ファイバ用多孔質母材の製造方法 - Google Patents

光ファイバ用多孔質母材の製造方法

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JPH10167747A
JPH10167747A JP33063196A JP33063196A JPH10167747A JP H10167747 A JPH10167747 A JP H10167747A JP 33063196 A JP33063196 A JP 33063196A JP 33063196 A JP33063196 A JP 33063196A JP H10167747 A JPH10167747 A JP H10167747A
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JP
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burner
temperature distribution
gas
tip
optical fiber
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JP33063196A
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English (en)
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Takeshi Ogino
剛 荻野
Tadakatsu Shimada
忠克 島田
Hideo Hirasawa
秀夫 平沢
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Shin Etsu Chemical Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Chemical Co Ltd
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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
    • C03B2207/50Multiple burner arrangements
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2207/00Glass deposition burners
    • C03B2207/60Relationship between burner and deposit, e.g. position

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  • Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 光ファイバ用多孔質母材の製造において、堆
積用バーナー交換時の屈折率分布変化を最小限に抑え
て、速やかに所望の屈折率分布を形成させる。 【解決手段】 複数本のバーナーにガラス原料ガス、可
燃性ガス、助燃性ガス及び不活性ガスを供給し、バーナ
ーの火炎中で合成したガラス微粒子を、回転上昇するタ
ーゲット部材の先端に付着堆積させてコア部とクラッド
部より構成される光ファイバ用多孔質母材を製造する方
法において、コア部堆積用バーナー及びクラッド部堆積
用バーナーの取付け時に、基準ダミーにバーナーの火炎
を当てて、基準ダミー先端部の火炎接触部近傍の表面の
温度分布を測定し、任意の温度分布となるように、コア
部堆積用バーナー及びクラッド部堆積用バーナーの位置
及び供給される各ガスの流量を調整して、多孔質母材を
製造する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、特に製造開始前に
製造条件を決定し、堆積用バーナー交換時の屈折率分布
変化を最小限に抑えて、速やかに所望の屈折率分布を形
成させて、生産性と屈折率分布の再現性を向上させた光
ファイバ用多孔質母材の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、VAD 法では、コア部堆積用バーナ
ー及びクラッド部堆積用バーナーのそれぞれに可燃性ガ
スの水素ガス、助燃性ガスの酸素ガス、不活性ガスとガ
ラス原料ガス、例えばコア部堆積用バーナーにはSiCl
4 、GeCl4 を、クラッド部堆積用バーナーにはSiCl4
供給し、このガラス原料ガスを酸水素火炎中で加水分解
してSiO2、GeO2のガラス微粒子を形成し、回転するター
ゲットに付着堆積させて、コア及びクラッドの構造を持
つ多孔質ガラス母材を製造し、その後、このガラス母材
は加熱され、脱水及び透明ガラス化される。ところで、
VAD 法においては、各バーナーと多孔質母材先端部すな
わち堆積表面との位置関係及び各バーナーに供給される
ガス流量が、光ファイバ用母材の屈折率分布を決定する
上で非常に重要な要素であることから、品種変更に伴っ
てバーナーを取り外した場合や、堆積用バーナーが破損
して交換する場合に、屈折率分布変化を最小限に抑えて
速やかに所望の屈折率分布を形成させるために、様々な
バーナーの位置決定法及びガス流量決定方法が提案され
ている。例えば、多孔質母材の先端部と各バーナーの位
置関係は、多孔質母材先端部のモニター画像(特公昭61
-16738号公報参照)や写真から読み取ったり、チャンバ
外における位置関係から決めていた。しかし、これらの
方法では、正確な位置決定は不可能であり、品種変更や
バーナー破損により堆積用バーナーを取り外した場合な
どでは、屈折率分布の変動によって光ファイバの特性が
変化してしまうので、バーナー位置の微調整に多くの時
間が必要となり、製造条件の決定に多くの時間と労力を
必要としていた。また新規設備の製造開始時にも同様で
あり、製造開始においての位置決めの指標がないため調
整に多くの時間が必要であり、製造条件の決定に多くの
時間と労力を必要としていた。これに対して、より正確
な位置決定方法として、計測用テストダミーと計測用バ
ーナーテストダミーを用いてバーナーの位置を微調整す
る方法が提案されており、この方法で所望の屈折率分布
を形成する製造条件を速やかに見いだしていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、品種変
更やバーナー破損等により堆積用バーナーを取り外した
場合に、製造開始前に製造条件を決定するために、上記
手法の測定用テストダミーと測定用バーナーテストダミ
ーを用いてターゲットとバーナーの空間的な位置関係を
正確に設定しても、使用するバーナーは個体毎に特性が
微妙に異なり、バーナーの取付姿勢も全く同一にするこ
とは不可能であり、さらに設備毎に微妙な相違があるた
め、所望の屈折率分布を形成する製造条件を見いだすに
は、十分とはいえず、バーナーを取り付けたときの再現
性は不十分であった。従って、この場合にはバーナー位
置設定後に、追加してガス条件及びバーナー位置の微調
整が必要であり、品種変更やバーナー破損により堆積用
バーナーを取り外した場合などでは、まだまだ微調整に
多くの時間が必要で、生産性の低下を招くという問題点
があり、また新規設備の可動開始時においてもまた調整
に多くの時間が必要であるという不利もある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、この様な不
利、問題点を解決した光ファイバ用多孔質母材の製造方
法に関するもので、これは複数本のバーナーにガラス原
料ガス、助燃性ガス及び不活性ガスを供給し、バーナー
の火炎中で合成したガラス微粒子を、回転上昇するター
ゲット部材の先端に付着堆積させてコア部とクラッド部
より構成される光ファイバ用多孔質母材を製造する方法
において、コア部堆積用バーナー及びクラッド部堆積用
バーナー取付け時に、基準ダミーにバーナーの火炎を当
てて、基準ダミー先端部の火炎接触部近傍の表面の温度
分布を測定し、任意の温度分布となるように、コア部堆
積用バーナー及びクラッド部堆積用バーナーの位置及び
供給される各ガスの流量を調整して、光ファイバ用多孔
質母材を製造することを特徴とするものである。
【0005】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明によれば、製造開始前のコア部堆積用バーナー及
びクラッド部堆積用バーナー取付け時に、予め製造条件
を決定し、得られる屈折率分布の再現性を向上させて、
屈折率分布及び光ファイバ特性を安定なものとする。図
1は、本発明に用いられる光ファイバ用多孔質母材の製
造装置の1例を示したもので、符号の1はコア部堆積用
バーナー、2は第1クラッド部堆積用バーナー、3は第
2クラッド部堆積用バーナー、4は排気管、5は反応容
器、6は赤外線温度測定器、7は基準ダミーを示したも
ので、図のように排気管4、基準ダミー7、コア部堆積
用バーナー1、クラッド部堆積用バーナー2、3を備え
た反応容器5に、基準ダミー7の先端部の温度分布を測
定するための赤外線温度測定器6が設置されている。基
準ダミー7は材質がセラミックス等の耐熱性材料からな
り、形状は図1に示すように先端が突起状であり、ター
ゲット等で代用してもよい。コア部堆積用バーナー1と
クラッド部堆積用バーナー2、3の基準位置は、予め、
多孔質部材の先端部のモニター画像や写真から読み取っ
た多孔質母材の先端部と各バーナーの位置関係などから
決めるとよい。各バーナー毎に所定のガス条件で燃焼ガ
スを供給し、さらにその時の基準ダミー先端部の表面温
度分布を赤外線温度計などにより測定する。測定結果を
そのままモニター画面に写して、これを確認しながら所
望の温度分布となるように各バーナー位置及びガス条件
を調整する。各バーナーの位置調整は、バーナー固定治
具の微調整機構を用いて、各バーナーを移動させること
によって行う。また、各ガス流量の調整は供給されるガ
ス毎のガス流量調整機構を用いて行う。
【0006】本発明では、製造品種に対応した温度分布
となるように、微調整機構を用いて各バーナーを移動さ
せたり、ガス流量調整機構を用いて各ガス流量の調整を
するものであるが、これによれば製造開始前に、多孔質
母材先端部の表面温度分布を所望の温度分布とすること
が可能となり、予め製造条件を決定することで、バーナ
ーを取り付けるときの再現性を向上させ、品種変更や新
規設備の早期稼働を効率よくできる有利性がある。な
お、ここで使用するバーナー、固定方法及び設備には、
バーナーごとの特性の相違、取付けの微妙なズレ及び設
備ごとの微妙な相違があるが、表面温度分布により設定
すれば、目的とする屈折率分布に合わせて、製造開始前
に製造条件を決定できるので、屈折率分布及び得られる
光ファイバの特性を安定なものとすることができる。
【0007】
【実施例】以下、本発明の実施形態を実施例と比較例を
挙げて説明するが、本発明はこれらに何等限定されるも
のではない。 実施例 図1の光ファイバ用多孔質母材の製造装置を用い、各バ
ーナーを基準位置に設置された状態にし、製造開始前
に、これらのバーナーには、製造品種に対応した基準ガ
ス条件で各ガスを供給した。すなわちコア部堆積用バー
ナーには、SiCl4ガス100cc/分、GeCl4 ガス50cc/ 分、
水素ガス5L/分、酸素ガス10L/分、Arガス5L/分を供給
し、第1クラッド部堆積用バーナーにはSiCl4 ガス500c
c/分、水素ガス10L/分、酸素ガス20L/分、Arガス5L/分
を供給し、第2クラッド部堆積用バーナーにはSiCl4
ス500cc/分、水素ガス10L/分、酸素ガス20L/分、Arガス
5L/分を供給した。そして、回転するターゲット部材を
基準ダミーとして、これにバーナーの火炎を当て、その
先端部の表面温度分布を赤外線温度計により測定し、そ
の結果をモニター画面に映して先端部の表面温度分布状
況を確認した。次いで、この温度分布を、製造品種の基
準表面温度分布に合わせるために、バーナー位置の微調
整とガス条件の微調整を行なった。この際、先端部外周
部の表面温度を上昇させるためには、コア部堆積用バー
ナーと第1クラッド部堆積用バーナーの径方向の距離を
調整し、先端中心部の表面温度を低下させるためには、
コア部堆積用バーナーの中心軸方向の距離を調整した。
上記のように、バーナー位置とガス流量を決定した後、
この条件で多孔質母材を製造し、直径200mm φで長さ20
00mmの多孔質母材が得られた。この際、最大屈折率差の
調整のためにコア部堆積用バーナーのGeCl4 供給量を微
調整し、最終的な製造条件を決定した。これらは品種変
更に伴って行なった調整であるが、1バッチの製造条件
の微調整のみで所望の表面温度分布が得られ、安定して
光ファイバ用母材を製造することができた。
【0008】比較例 実施例と同じ装置を用いて、コア部堆積用バーナー、第
1クラッド部堆積用バーナー、第2クラッド部堆積用バ
ーナーを基準位置として、基準ガス条件で、ターゲット
部材先端部の表面温度分布を、製造品種の基準表面温度
分布に合わせるためのバーナー位置の微調整とガス条件
の微調整を行わずに製造して光ファイバ用多孔質母材を
製造したところ、直径180mm φ、長さ2000mmの多孔質母
材が得られた。しかし、ターゲット先端部と各バーナー
の空間的な位置関係を正確に設定しても、この場合には
表面温度分布が、製造品種の表面温度分布との誤差が極
めて大きく、所望の表面温度分布から大きくずれている
ため、コア部堆積用バーナーのGeCl4 供給量だけでな
く、SiCl4 、水素ガスの供給量及び第1クラッド部堆積
用バーナーの水素ガス及び酸素ガスの供給量も調整が必
要であり、なおかつターゲット先端部と各バーナーの空
間的な位置関係の微調整も必要で、コア部堆積用バーナ
ーでは距離・オフセット・中心の3軸、第1クラッド部
堆積用バーナーでは距離・オフセットの2軸の微調整を
行い、屈折率分布を調整して製造条件を決定する必要が
あった。これは品種変更に伴って行った調整であるが、
調整のために8バッチの製造条件微調整を行なった後に
ようやく所望の表面温度分布が得られ安定して製造する
ことが可能になったという不利もあった。
【0009】
【発明の効果】本発明によれば、製造開始前に、堆積表
面の表面温度分布を所望の表面温度分布とすることが可
能となり、バーナーを取り付けた場合の堆積表面の表面
温度分布の再現性を向上させ、品種変更や新規設備の早
期稼働を可能にして生産性を向上させることができ、屈
折率分布や光ファイバの特性を安定させることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に用いられる光ファイバ用多孔質母材の
製造装置の縦断面図である。
【符号の説明】 1…コア部堆積用バーナー 2…第1クラッド部堆積用バーナー 3…第2クラッド部堆積用バーナー 4…排気管 5…反応容器 6…赤外線温度測定器 7…基準ダミー

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数本のバーナーにガラス原料ガス、可燃
    性ガス、助燃性ガス及び不活性ガスを供給し、バーナー
    の火炎中で合成したガラス微粒子を、回転上昇するター
    ゲット部材の先端に付着堆積させてコア部とクラッド部
    より構成される光ファイバ用多孔質母材を製造する方法
    において、コア部堆積用バーナー及びクラッド部堆積用
    バーナーの取付け時に、基準ダミーにバーナーの火炎を
    当てて、基準ダミー先端部の火炎接触部近傍の表面の温
    度分布を測定し、任意の温度分布となるように、コア部
    堆積用バーナー及びクラッド部堆積用バーナーの位置及
    び供給される各ガスの流量を調整して、多孔質母材を製
    造することを特徴とする光ファイバ用多孔質母材の製造
    方法。
  2. 【請求項2】基準ダミー先端部の火炎接触部近傍の温度
    分布の測定に、赤外放射温度計を用いる請求項1に記載
    の光ファイバ用多孔質母材の製造方法。
JP33063196A 1996-12-11 1996-12-11 光ファイバ用多孔質母材の製造方法 Pending JPH10167747A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022168749A1 (ja) * 2021-02-08 2022-08-11 古河電気工業株式会社 光ファイバ母材の製造装置及び製造方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022168749A1 (ja) * 2021-02-08 2022-08-11 古河電気工業株式会社 光ファイバ母材の製造装置及び製造方法

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