JPH1053430A - 光ファイバ母材の製造装置及び製造方法 - Google Patents
光ファイバ母材の製造装置及び製造方法Info
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- JPH1053430A JPH1053430A JP20454696A JP20454696A JPH1053430A JP H1053430 A JPH1053430 A JP H1053430A JP 20454696 A JP20454696 A JP 20454696A JP 20454696 A JP20454696 A JP 20454696A JP H1053430 A JPH1053430 A JP H1053430A
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- 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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Abstract
入るのを防止し、透明化した後に気泡や脈理がなく、線
引きすることにより特性の安定した光ファイバが得られ
る光ファイバ母材の製造装置及び製造方法を提供するこ
と。 【解決手段】 出発部材を把持し、それを軸回りに回転
させるとともに、軸方向に往復運動させる機構と、側面
に前記出発部材の回転軸に直角かつ前後に移動可能に取
付けられたバーナを備え、該バーナの反対側の側面に排
気口を有する容器からなり、ガラス微粒子を合成しつつ
出発部材に順次堆積させて光ファイバ母材を製造する装
置において、前記バーナの取付け部の周囲に清浄なガス
を送り込むことができるガスシール部を設けてなること
を特徴とする光ファイバ母材の製造装置及びそれを用い
た光ファイバ母材の製造方法。
Description
ラス微粒子を堆積させる光ファイバ母材の製造装置及び
製造方法に関し、さらに詳しくは外気中のダストや不純
物の影響を抑え、良好な品質の光ファイバ母材を得るこ
とができる光ファイバ母材の製造装置及び製造方法に関
する。
ムの製造方法の一つとして、コア又はコアとクラッド層
からなる出発部材を容器内に水平、もしくは鉛直に設置
し、これを出発部材の軸回りに回転させ、気体状ガラス
原料をガラス微粒子合成用バーナに供給してガラス微粒
子を合成し、往復運動している出発部材に堆積させるい
わゆる外付け法によりガラス微粒子堆積体(光ファイバ
母材)を得て、これを加熱溶融して透明ガラス化する方
法がある(特開平2−172838号公報など)。この
方法により光ファイバ母材を製造する装置の1例を図5
に示す。図5の装置は容器1内に出発部材2がロッド7
に把持され鉛直に取付けられており、この出発部材2は
軸回りに回転し、昇降装置5により上下方向に往復運動
するようになっている。容器1の側面には出発部材2の
回転軸に直角にバーナ3が取付けられており、ガラス微
粒子を合成し出発部材2上に堆積させる。なお、バーナ
3はバーナ移動装置4により前後に移動可能になってい
る。また、バーナ3の反対側の容器1の側面には排気口
6が設けられており、合成中の排気が排出される。
ては、バーナが前後に移動可能に取付けられており、ま
た、出発部材を把持するロッドも軸回りに回転しかつ上
下に往復運動するように取付けられているため、バーナ
やロッドの周辺部における外気の流入を防ぐのは難し
く、外気に含まれる微小な浮遊ダストが容器内に入るこ
とになる。浮遊ダストは有機系物質を多く含んでおり、
これらの物質がSiO2 と反応してSiO、CO、CO
2 などのガスが発生する。そのためプリフォーム中に細
かい気泡や不整を生じ、ファイバ化した際のファイバ外
径の変動や断線の原因となる場合があった。
題点を解決し、出発部材上にガラス微粒子を堆積させる
際に、外気に含まれる微小な浮遊ダストが容器内に入る
のを防止し、透明化した後に気泡や脈理がなく、線引き
することにより特性の安定した光ファイバが得られる光
ファイバ母材の製造装置及び製造方法を提供しようとす
るものである。
として、本発明は次の(1)〜(6)の態様を採るもの
である。 (1)出発部材を把持し、それを軸回りに回転させると
ともに、軸方向に往復運動させる機構と、側面に前記出
発部材の回転軸に直角かつ前後に移動可能に取付けられ
たバーナを備え、該バーナの反対側の側面に排気口を有
する容器からなり、ガラス原料をバーナに供給してガラ
ス微粒子を合成しつつ出発部材に順次堆積させて光ファ
イバ母材を製造する装置において、前記バーナの取付け
部の周囲に清浄なガスを送り込むことができるガスシー
ル部を設けてなることを特徴とする光ファイバ母材の製
造装置。
それぞれの取付け部の周囲に清浄なガスを送り込むこと
ができるガスシール部を設けてなることを特徴とする前
記(1)の光ファイバ母材の製造装置。 (3)出発部材を把持するロッドと容器の嵌合部の周囲
に清浄なガスを送り込むことができるガスシール部を設
けてなることを特徴とする前記 (1)又は(2) の光ファイ
バ母材の製造装置。
使用し、前記ガスシール部内の圧力が外気及び容器内部
の圧力よりも高くなるように清浄なガスを送気しながら
操作することを特徴とする光ファイバ母材の製造方法。 (5)前記ガスシール部内の圧力と外気圧との差圧が0
を超え、0.2mmH2O以下であることを特徴とする
前記 (4)の光ファイバ母材の製造方法。 (6)前記清浄なガスとして清浄な空気を使用すること
を特徴とする前記 (4)又は(5) の光ファイバ母材の製造
方法。
ッド層からなる出発部材にガラス微粒子を堆積させたガ
ラス微粒子堆積体を光ファイバ母材と称し、これを高温
の焼結炉で透明化したものを透明化光ファイバ母材と称
する。
細に説明する。図1は本発明の第1の実施態様である光
ファイバ母材の製造装置の概略を示す断面図であり、図
2はガスシール部9の詳細を示す部分拡大図である。図
1の装置は容器1内にコア又はコアとクラッド層からな
る出発部材2がロッド7に把持され鉛直に取付けられて
おり、この出発部材2は軸回りに回転し、昇降装置5に
より上下方向に往復運動するようになっている。容器1
の側面には出発部材2の回転軸に直角にバーナ3が取付
けられており、原料供給装置13から原料を供給してガ
ラス微粒子を合成し出発部材2上に堆積させる。このと
き、出発部材2上にガラス微粒子が堆積し外径が太くな
るにつれてバーナ3を徐々に後退させる必要があるので
容器1とバーナ3の間には隙間12が存在する。なお、
バーナ3は四塩化珪素、酸素、水素などを供給してガラ
スを合成する多重管構造のバーナである。
気口6が設けられており、ガラス微粒子合成中の排気が
排出される。通常、容器1内は−1.5〜−2mmH2
O程度の負圧となっており、隙間12から外気が侵入す
るため、外気中の浮遊ダストなどの不純物が混入する。
このような不純物の容器1内への混入を防止するため、
本発明においてはバーナ3の容器1への取付け部の周囲
に清浄なガスを送り込むことができるガスシール部9を
設け、外気が容器1内へ巻き込まれるのを防止するよう
にしている。この実施態様においては、バーナ3の取付
け部3の周囲に、バーナ3を取り囲む形でガス供給口を
設けたカバー8を取付け、ガスシール部9を構成してい
る。なお、図中の符号10はガスシール部9内の圧力を
測定する圧力計である。
込むと図2の矢印に示すようにガスの流れが形成され、
容器1内への外気の侵入を防止することができる。この
とき、ガスシール部9内の圧力が外気圧に比較して0を
超え0.2mmH2 O以下、好ましくは0を超え0.1
mmH2 O以下の範囲で高くなるように制御するのが望
ましい。ガスシール部9内の圧力と外気圧との差圧が
0.2mmH2 Oを超えると装置内部に流入する清浄な
ガスの流速が速くなり、ガラス微粒子堆積体の表面温度
が下がり、割れの発生などの原因となるので好ましくな
い。
しては窒素やアルゴンなどの不活性ガスやフィルタを通
過させた空気が使用できるが、中でも空気が入手しやす
く安価であり、取扱も容易で好ましい。また、清浄ガス
として空気を使用すれば、酸素による助燃効果があり、
反応性がよくなる効果もある。通常、外気中には数百万
個/m3 の浮遊ダストが含まれているが、フィルタを通
過させることにより数万個/m3 以下に減少させること
ができ、本発明における清浄なガスとして使用すること
ができる。
ァイバ母材の製造装置の概略を示す断面図である。この
装置はバーナ3が2基設けられ、それぞれにガスシール
部9が形成された例であり、その他の部分については前
記第1の実施態様の場合と同様である。
いては、バーナの取付け部のほか、出発部材を把持し、
回転及び上下に往復運動をするロッドと容器との間にも
隙間があり、外気の侵入の恐れがある。そのため、本発
明の第3の実施態様である図4の光ファイバ母材の製造
装置では、バーナ3の取付け部のほかに、出発部材14
を把持するロッド7と容器1との嵌合部の隙間14の周
囲にもカバー15を取付け、清浄なガスを送り込むこと
ができるガスシール部16を設けている。このガスシー
ル部16に送り込むガスの種類、圧力等については、バ
ーナ3の取付け部に設けるガスシール部9と同様であ
る。また、図4の装置におけるガスシール部16以外の
構成は前記第1及び第2の実施態様の場合と同様であ
る。
器への取付け部あるいは出発部材を把持するロッドの容
器への嵌合部を取り囲む形で容器の外側にカバーを取付
けてガス溜まり部を形成してガスシール部とし、バーナ
やロッドとの間の隙間に清浄なガスを送り込むようにし
ている。この方式は施工が容易で、既存の設備にも簡単
に取付けができ、有利な方法であるが、ガスシール部の
構成としてはこれに限定されるものではなく、容器の内
側にガス溜まり部を設ける方式やバーナ取付け部あるい
はロッドの嵌合部の容器を二重構造とするなど、外側の
気体が容器内に入り込む部分に清浄なガスを供給し、清
浄なガスのみが容器内に入るようにできる構造であれば
よい。
には、通常余分に生成して容器内に浮遊するガラス微粒
子の排気を促進するため空気取り入れ口が設けられてい
るが、ここから取り込まれる空気についても、清浄な空
気とするのが好ましい。
バ母材を作製した。ガスシール部9内にフィルタを通過
させた清浄な空気を導入して外気圧に対する差圧が+
0.1mmH2 Oとなるようにし、図2のように清浄な
空気が外側に吹き出し外気の巻き込みを抑える状態でバ
ーナ3からSiCl4 からなるガラス原料を含むガスを
供給して長さ500mm、直径15mmのGeO2 −S
iO2 からなるコアとSiO2 からなるクラッドを有す
るガラスからなる出発部材2にガラス微粒子を100m
mの外径になるまで堆積させた(スス付け)。この間、
出発部材2は約40rpm程度の速度で回転させ、ガラ
ス微粒子が堆積し外径が太くなるにつれてバーナ3を徐
々に後退させてバーナ3と堆積体の表面との間隔をほぼ
一定に保った。
積体)を高温に保った焼結炉で透明化した結果、気泡や
脈理がない良好な透明化光ファイバ母材が得られた。さ
らにこの透明化光ファイバ母材から線引きを行ったとこ
ろ、特性の安定した光ファイバを得ることができた。
して光ファイバ母材を作製した。この例ではバーナ3を
2本取付け、それぞれにカバー8を取り付けてガスシー
ル部9とし、それぞれ外気圧に対する差圧が+0.1m
mH2 Oとなるようにフィルタを通過させた清浄な空気
を導入した他は実施例1と同様な方法で外気の容器1内
への混入を抑えて長さ500mm、直径15mmのGe
O2 −SiO2 からなるコアとSiO2 からなるクラッ
ドを有するガラスからなる出発部材2にガラス微粒子を
100mmの外径になるまで堆積させた。得られた光フ
ァイバ母材から透明化光ファイバ母材、さらに線引きを
行ったところ実施例1と同様に良好な結果が得られた。
して光ファイバ母材を作製した。この例では反応容器1
の上部にある出発部材2を把持するロッド7と容器1の
嵌合部にもガスシール部17を設け、そこには外気圧に
対する差圧が+0.08mmH2 Oとなるようにフィル
タを通過させた清浄な空気を導入した他は実施例2と同
様な方法で外気の容器1内への混入を抑えて出発部材2
にガラス微粒子を堆積させた。得られた光ファイバ母材
から透明化光ファイバ母材、さらに線引きを行ったとこ
ろ実施例2と同様に良好な結果が得られた。
ンガスを用いて前記実施例と同様に操作することによっ
て、気泡や脈理のない良好な光ファイバ母材を得ること
ができた。しかしながら、これらのガスはいずれも空気
に比較して高価であり、光ファイバのコストが若干上昇
する。
を使用して光ファイバ母材を作製した。この装置ではバ
ーナ3の回りに清浄なガスを供給する手段はなく、外気
をそのまま巻き込むことになる。この状態で実施例1と
同様の条件でスス付けを行いガラス微粒子堆積体を得
た。このガラス微粒子堆積体を高温に保った焼結炉で透
明化したところ、母材中に気泡の発生が見られた。この
母材を線引きしたところ気泡の存在した個所で光ファイ
バの外径の変動や断線が発生し、歩留りがよくなかっ
た。
れば、出発部材上にガラス微粒子を堆積させる際に、外
気に含まれる微小な浮遊ダストが容器内に入るのを防止
することができ、透明化した後に気泡や脈理がなく、線
引きすることにより特性の安定した光ファイバが得られ
る。また、前記の装置を使用してガスシール部内の圧力
が外気及び容器内部よりも高くなるように清浄なガスを
送気しながら操作することにより、容器内への外気の侵
入を確実に防止するこができる。さらに、清浄なガスと
してフィルタを通して清浄化した空気を使用すれば、酸
素による助燃効果があり、反応性がよくなる効果もあ
る。
の製造装置の概略を示す断面図。
の製造装置の概略を示す断面図。
の製造装置の概略を示す断面図。
概略断面図。
ナ移動装置 5.昇降装置 6.排気口 7.ロッド 8.カ
バー 9.ガスシール部 10.圧力計 11.清浄なガ
ス 12.隙間 13.原料供給装置 14.隙間 15.カバー
16.ガスシール部
Claims (6)
- 【請求項1】 出発部材を把持し、それを軸回りに回転
させるとともに、軸方向に往復運動させる機構と、側面
に前記出発部材の回転軸に直角かつ前後に移動可能に取
付けられたバーナを備え、該バーナの反対側の側面に排
気口を有する容器からなり、ガラス原料をバーナに供給
してガラス微粒子を合成しつつ出発部材に順次堆積させ
て光ファイバ母材を製造する装置において、前記バーナ
の取付け部の周囲に清浄なガスを送り込むことができる
ガスシール部を設けてなることを特徴とする光ファイバ
母材の製造装置。 - 【請求項2】 前記バーナが複数個取り付けられ、それ
ぞれの取付け部の周囲に清浄なガスを送り込むことがで
きるガスシール部を設けてなることを特徴とする請求項
1に記載の光ファイバ母材の製造装置。 - 【請求項3】 出発部材を把持するロッドと容器の嵌合
部の周囲に清浄なガスを送り込むことができるガスシー
ル部を設けてなることを特徴とする請求項1又は2に記
載の光ファイバ母材の製造装置。 - 【請求項4】 請求項1〜3のいずれかに記載の装置を
使用し、前記ガスシール部内の圧力が外気及び容器内部
の圧力よりも高くなるように清浄なガスを送気しながら
操作することを特徴とする光ファイバ母材の製造方法。 - 【請求項5】 前記ガスシール部内の圧力と外気圧との
差圧が0を超え、0.2mmH2 O以下であることを特
徴とする請求項4に記載の光ファイバ母材の製造方法。 - 【請求項6】 前記清浄なガスとして清浄な空気を使用
することを特徴とする請求項4又は5に記載の光ファイ
バ母材の製造方法。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP20454696A JP3651129B2 (ja) | 1996-08-02 | 1996-08-02 | 光ファイバ母材の製造装置及び製造方法 |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH1053430A true JPH1053430A (ja) | 1998-02-24 |
JP3651129B2 JP3651129B2 (ja) | 2005-05-25 |
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JP20454696A Expired - Fee Related JP3651129B2 (ja) | 1996-08-02 | 1996-08-02 | 光ファイバ母材の製造装置及び製造方法 |
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-
1996
- 1996-08-02 JP JP20454696A patent/JP3651129B2/ja not_active Expired - Fee Related
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