JPH1081533A - 光ファイバ母材の製造方法および装置 - Google Patents
光ファイバ母材の製造方法および装置Info
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- JPH1081533A JPH1081533A JP23194096A JP23194096A JPH1081533A JP H1081533 A JPH1081533 A JP H1081533A JP 23194096 A JP23194096 A JP 23194096A JP 23194096 A JP23194096 A JP 23194096A JP H1081533 A JPH1081533 A JP H1081533A
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- Japan
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- optical fiber
- fiber preform
- air
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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]
- C03B37/01406—Deposition reactors therefor
-
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- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 気相軸付法による光ファイバ母材の製造にお
いて、反応室内に供給される空気の清浄度を上げ、更に
温湿度を適切に調整することにより、優れた品質の光フ
ァイバ母材を製造する方法、および製造に用いる装置を
提供する。 【解決手段】 気相軸付法によりスート１を堆積成長さ
せてなる光ファイバ母材の製造方法において、前記スー
ト１の堆積時に、給気ダクト３から温度４５〜５５℃、
湿度１０％以下に温湿度調整された清浄空気を反応室２
内に供給する。
いて、反応室内に供給される空気の清浄度を上げ、更に
温湿度を適切に調整することにより、優れた品質の光フ
ァイバ母材を製造する方法、および製造に用いる装置を
提供する。 【解決手段】 気相軸付法によりスート１を堆積成長さ
せてなる光ファイバ母材の製造方法において、前記スー
ト１の堆積時に、給気ダクト３から温度４５〜５５℃、
湿度１０％以下に温湿度調整された清浄空気を反応室２
内に供給する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、気相軸付け法に
よる光ファイバ母材の製造方法並びにそのための装置に
関する。
よる光ファイバ母材の製造方法並びにそのための装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバ母材の製造方法の一つに、コ
アにスート原料を連続的に堆積して成長させる気相軸付
法（ＶＡＤ法）がある。この方法は、図２に示すよう
に、コアとともに該コア上に成長したスート１を垂直方
向に回転かつ昇降可能に配置した反応室２と、反応室２
の一側部に接続された給気ダクト３、および他側部に接
続された排気ダクト４と、スート１に向けてスート原料
であるガラス微粒子を火炎とともに噴射するバーナ５と
を備える装置を用いて行われる。バーナ５から噴射され
たガラス微粒子は、火炎により分解してガラス質の多孔
体となって、コアもしくは既に成長したスート１（以
下、代表してスート１と呼ぶ）の外周面上に堆積する。
その際、バーナ５からのガラス微粒子は、その全てがス
ート１上に堆積することはなく、スート１表面に付着し
なかったガラス微粒子は、給気ダクト３から供給される
空気の気流により排気ダクト４を通じて排除される。
アにスート原料を連続的に堆積して成長させる気相軸付
法（ＶＡＤ法）がある。この方法は、図２に示すよう
に、コアとともに該コア上に成長したスート１を垂直方
向に回転かつ昇降可能に配置した反応室２と、反応室２
の一側部に接続された給気ダクト３、および他側部に接
続された排気ダクト４と、スート１に向けてスート原料
であるガラス微粒子を火炎とともに噴射するバーナ５と
を備える装置を用いて行われる。バーナ５から噴射され
たガラス微粒子は、火炎により分解してガラス質の多孔
体となって、コアもしくは既に成長したスート１（以
下、代表してスート１と呼ぶ）の外周面上に堆積する。
その際、バーナ５からのガラス微粒子は、その全てがス
ート１上に堆積することはなく、スート１表面に付着し
なかったガラス微粒子は、給気ダクト３から供給される
空気の気流により排気ダクト４を通じて排除される。
【０００３】気相軸付法においては、光ファイバ母材の
品質を高めるためにはスート１が均質に成長することが
重要であり、そのためには既に堆積したスート１の表面
性状が重要な因子となる。スート１表面に凹凸や亀裂が
あると、線引き後の光ファイバの伝送特性が低下する。
ところが、上記したように、スート１の表面は絶えず空
気流に晒されており、この空気流の制御が光ファイバ母
材の品質上重要となる。そこで、特開平６−１８３７７
１号公報に記載された装置では、給気ダクト３から図示
しない複数のファンにより給気を行うとともに、各ファ
ンの回転数を制御することによって、反応室２内の空気
の流れの方向、流量および圧力を適切な値に調整し、ガ
ラス微粒子流の安定化を図るようにしている。
品質を高めるためにはスート１が均質に成長することが
重要であり、そのためには既に堆積したスート１の表面
性状が重要な因子となる。スート１表面に凹凸や亀裂が
あると、線引き後の光ファイバの伝送特性が低下する。
ところが、上記したように、スート１の表面は絶えず空
気流に晒されており、この空気流の制御が光ファイバ母
材の品質上重要となる。そこで、特開平６−１８３７７
１号公報に記載された装置では、給気ダクト３から図示
しない複数のファンにより給気を行うとともに、各ファ
ンの回転数を制御することによって、反応室２内の空気
の流れの方向、流量および圧力を適切な値に調整し、ガ
ラス微粒子流の安定化を図るようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
６−１８３７７１号公報に記載された装置を含め、従来
技術においては、通常、外気を直接反応室２内に供給し
ているため、その流量や方向、圧力を幾ら精細に調整し
ても、反応室２内の気流の乱れを完全には抑えることが
きない。即ち、供給される外気の温度は１０〜３０℃程
度であり、また３０〜４０％の湿度を有している。これ
に対して反応室２の内部は、バーナ５による熱により５
０℃前後となっており、このような状態において前記の
外気が反応室２内に流入すると、流入外気と反応室内温
度との温度差により気流に乱れが生じ、それに伴いガラ
ス微粒子流にも乱れが生じて、スート１の堆積が不均一
となり、スート１の表面には微小な凹凸が発生する。ま
た、流入外気中に含まれる水分や、微小な塵がスート１
上に付着すると、スートの割れの原因となり、歩留り低
下の原因ともなっていた。
６−１８３７７１号公報に記載された装置を含め、従来
技術においては、通常、外気を直接反応室２内に供給し
ているため、その流量や方向、圧力を幾ら精細に調整し
ても、反応室２内の気流の乱れを完全には抑えることが
きない。即ち、供給される外気の温度は１０〜３０℃程
度であり、また３０〜４０％の湿度を有している。これ
に対して反応室２の内部は、バーナ５による熱により５
０℃前後となっており、このような状態において前記の
外気が反応室２内に流入すると、流入外気と反応室内温
度との温度差により気流に乱れが生じ、それに伴いガラ
ス微粒子流にも乱れが生じて、スート１の堆積が不均一
となり、スート１の表面には微小な凹凸が発生する。ま
た、流入外気中に含まれる水分や、微小な塵がスート１
上に付着すると、スートの割れの原因となり、歩留り低
下の原因ともなっていた。
【０００５】本発明は、以上の欠点を解決するものであ
り、その目的は、気相軸付法による光ファイバ母材の製
造において、反応室内に供給される空気の清浄度を上
げ、更に温湿度を適切に調整することにより、優れた品
質の光ファイバ母材を製造する方法、および製造に用い
る装置を提供することにある。
り、その目的は、気相軸付法による光ファイバ母材の製
造において、反応室内に供給される空気の清浄度を上
げ、更に温湿度を適切に調整することにより、優れた品
質の光ファイバ母材を製造する方法、および製造に用い
る装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、気相軸付法によりスートを堆積成長さ
せてなる光ファイバ母材の製造方法において、前記スー
トの堆積時に、給気ダクトから温度４５〜５５℃、湿度
１０％以下に温湿度調整された清浄空気を反応室内に供
給することを特徴とする。また、同様の目的を達成する
ためには、本発明は、スートを垂直方向に回転かつ昇降
可能に配置した反応室と、反応室の一側部に接続された
給気ダクトと、反応室の他側部に接続された排気ダクト
と、スートに向けてスート原料を噴射するバーナとを備
えるとともに、バーナから噴射されたスート原料のう
ち、スート上で堆積されなかったスート原料を、給気ダ
クトから供給される外気により排気ダクトを通じて反応
室外へ放出する光ファイバ母材の製造装置において、前
記給気ダクトが、一対のフィルタ間に、反応室側から順
に加熱器、冷却器を備えることを特徴とする。
めに、本発明は、気相軸付法によりスートを堆積成長さ
せてなる光ファイバ母材の製造方法において、前記スー
トの堆積時に、給気ダクトから温度４５〜５５℃、湿度
１０％以下に温湿度調整された清浄空気を反応室内に供
給することを特徴とする。また、同様の目的を達成する
ためには、本発明は、スートを垂直方向に回転かつ昇降
可能に配置した反応室と、反応室の一側部に接続された
給気ダクトと、反応室の他側部に接続された排気ダクト
と、スートに向けてスート原料を噴射するバーナとを備
えるとともに、バーナから噴射されたスート原料のう
ち、スート上で堆積されなかったスート原料を、給気ダ
クトから供給される外気により排気ダクトを通じて反応
室外へ放出する光ファイバ母材の製造装置において、前
記給気ダクトが、一対のフィルタ間に、反応室側から順
に加熱器、冷却器を備えることを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、この発明の好ましい実施の
形態につき、添付図面を参照して詳細に説明する。図１
は、本発明を適用した光ファイバ母材の製造装置を示す
ものである。なお、装置の要部は基本的には従来と同一
なので、図中従来と同一箇所には同一符号を付し、新た
に付加された箇所のみ新たな符号を用いて説明する。
形態につき、添付図面を参照して詳細に説明する。図１
は、本発明を適用した光ファイバ母材の製造装置を示す
ものである。なお、装置の要部は基本的には従来と同一
なので、図中従来と同一箇所には同一符号を付し、新た
に付加された箇所のみ新たな符号を用いて説明する。
【０００８】図１に示される装置は、従来とほぼ同様
に、スート１を垂直方向に回転かつ昇降可能可能に配置
した反応室２と、反応室２の一側部に接続された給気ダ
クト３、および他側部に接続された排気ダクト４と、ス
ート１に向けてスート原料であるガラス微粒子を噴射す
るバーナ５とを備え、バーナ５から噴射されたガラス微
粒子のうち、スート１上で堆積されなかったガラス微粒
子を、気流の流れに応じて排気ダクト４を通じて反応室
２外へ放出する構成となっている。
に、スート１を垂直方向に回転かつ昇降可能可能に配置
した反応室２と、反応室２の一側部に接続された給気ダ
クト３、および他側部に接続された排気ダクト４と、ス
ート１に向けてスート原料であるガラス微粒子を噴射す
るバーナ５とを備え、バーナ５から噴射されたガラス微
粒子のうち、スート１上で堆積されなかったガラス微粒
子を、気流の流れに応じて排気ダクト４を通じて反応室
２外へ放出する構成となっている。
【０００９】以上の構成に加えて、本発明では、給気ダ
クト３の内部にユニット化された空調装置を備えたもの
で、この空調装置は、外気側から順に、フィルタ６ａ、
冷却器７、加熱器８、給気ファン９、および第二のフィ
ルタ６ｂとを備えている。冷却器７のコイルは冷凍回路
１０に接続しており、冷媒の循環により、ここを通過す
る外気は前記コイルに接触して急激に冷却され、含まれ
ている水分が凍結する。また加熱器８のコイルは、暖房
回路１１に接続しており、熱媒体の循環により、ここを
通過する外気はコイルに接触して所要の温度にまで昇温
される。外気側のフィルタ６ａは、外気に含まれる比較
的大きな塵を取り除くもので、中性能フィルタが使用さ
れる。一方、反応室２の直前に位置している第二のフィ
ルタ６ｂは外気の微小な塵を取り除くもので、ＨＥＰＡ
フィルタなどの半導体製造に用いられる高性能フィルタ
が採用され、このように二重のフィルタを通すことによ
り，クリーン度１００クラスの清浄な空気が得られる。
クト３の内部にユニット化された空調装置を備えたもの
で、この空調装置は、外気側から順に、フィルタ６ａ、
冷却器７、加熱器８、給気ファン９、および第二のフィ
ルタ６ｂとを備えている。冷却器７のコイルは冷凍回路
１０に接続しており、冷媒の循環により、ここを通過す
る外気は前記コイルに接触して急激に冷却され、含まれ
ている水分が凍結する。また加熱器８のコイルは、暖房
回路１１に接続しており、熱媒体の循環により、ここを
通過する外気はコイルに接触して所要の温度にまで昇温
される。外気側のフィルタ６ａは、外気に含まれる比較
的大きな塵を取り除くもので、中性能フィルタが使用さ
れる。一方、反応室２の直前に位置している第二のフィ
ルタ６ｂは外気の微小な塵を取り除くもので、ＨＥＰＡ
フィルタなどの半導体製造に用いられる高性能フィルタ
が採用され、このように二重のフィルタを通すことによ
り，クリーン度１００クラスの清浄な空気が得られる。
【００１０】上記の空調装置において、外気はフィルタ
６ａにより清浄化され、次いで冷却器７を通過する際に
水分が除去されて湿度１０％以下のドライエアーにな
り、その後加熱器８で４５〜５５℃に昇温されて、第二
のフィルタ６ｂにより高度に清浄化されて反応室２内に
供給される。また、加熱器８と第二のフィルタ６ｂとの
間に給気ファン９を配設して、反応室２内への流入量を
制御することもできる。尚、加熱器８による昇温温度を
４５〜５５℃としたのは、反応室２内の温度は通常５０
℃程度に保たれており、その温度より±５℃を越えた場
合には温度変化に伴う気流への影響が現れるからであ
る。また、湿度を１０％以下としたのは、この数値を越
えると気流中の水分の影響によりスート１に割れが発生
するからである。従って、反応室２に供給される空気
は、以上の数値範囲に温湿度調整されるのが好ましい。
６ａにより清浄化され、次いで冷却器７を通過する際に
水分が除去されて湿度１０％以下のドライエアーにな
り、その後加熱器８で４５〜５５℃に昇温されて、第二
のフィルタ６ｂにより高度に清浄化されて反応室２内に
供給される。また、加熱器８と第二のフィルタ６ｂとの
間に給気ファン９を配設して、反応室２内への流入量を
制御することもできる。尚、加熱器８による昇温温度を
４５〜５５℃としたのは、反応室２内の温度は通常５０
℃程度に保たれており、その温度より±５℃を越えた場
合には温度変化に伴う気流への影響が現れるからであ
る。また、湿度を１０％以下としたのは、この数値を越
えると気流中の水分の影響によりスート１に割れが発生
するからである。従って、反応室２に供給される空気
は、以上の数値範囲に温湿度調整されるのが好ましい。
【００１１】反応室２には、清浄で温湿度調整された空
気が供給されるために、気流の乱れに起因する表面の凹
凸が少なく、亀裂や割れの無い均質なスート１が得られ
る。しかも、既存の製造装置を大幅改変することなく、
給気ダクト３内に上記した構成の空調装置を組込むだけ
でよい。
気が供給されるために、気流の乱れに起因する表面の凹
凸が少なく、亀裂や割れの無い均質なスート１が得られ
る。しかも、既存の製造装置を大幅改変することなく、
給気ダクト３内に上記した構成の空調装置を組込むだけ
でよい。
【００１２】次に、以上の構成における効果を確認する
ために、本発明の装置を付加したものと、そうでない従
来の装置（図２参照）を用いてスートを製造し、両者の
比較を行った。すなわち、外気をそのままの状態で直接
反応室２に供給した場合（従来技術）と、給気ダクト３
の途中にフィルタ６ａ、６ｂ、冷却器７、加熱器８及び
給気ファン９を配置し、外気を清浄化並びに温湿度調整
した場合（本発明）との比較を行った。スートの堆積条
件は、いずれの場合も次の通りである。 ＳｉＣｌ4流量：１６２ｃｃｍ ＳｉＣｌ4用キャリアＯ2流量：２００ｃｃｍ ＧｅＣｌ4流量：１２．２ｃｃｍ ＧｅＣｌ4用キャリアＯ2流量：２００ｃｃｍ 燃焼用ＣＨ4流量：１．２ＬＭ 燃焼用Ｏ2流量：１．２ＬＭ インナシールドガス：６．１ＬＭ アウターシールドガス：６．３ＬＭ
ために、本発明の装置を付加したものと、そうでない従
来の装置（図２参照）を用いてスートを製造し、両者の
比較を行った。すなわち、外気をそのままの状態で直接
反応室２に供給した場合（従来技術）と、給気ダクト３
の途中にフィルタ６ａ、６ｂ、冷却器７、加熱器８及び
給気ファン９を配置し、外気を清浄化並びに温湿度調整
した場合（本発明）との比較を行った。スートの堆積条
件は、いずれの場合も次の通りである。 ＳｉＣｌ4流量：１６２ｃｃｍ ＳｉＣｌ4用キャリアＯ2流量：２００ｃｃｍ ＧｅＣｌ4流量：１２．２ｃｃｍ ＧｅＣｌ4用キャリアＯ2流量：２００ｃｃｍ 燃焼用ＣＨ4流量：１．２ＬＭ 燃焼用Ｏ2流量：１．２ＬＭ インナシールドガス：６．１ＬＭ アウターシールドガス：６．３ＬＭ
【００１３】外気を直接反応室２に供給してスートを堆
積させた場合、スート表面に微小な凹凸が見られ、約１
０％の割合でスートに割れが発生する不良が発生した。
また得られたスートを脱水焼結、線引きして伝送損失を
測定したところ、平均で０．４５ｄＢ／ｋｍであった。
一方、外気を清浄化し、温度５０±５℃、湿度８±２％
に調整した後反応室２に供給してスートを堆積した場
合、スートの不良率は３％以下に減少した。また得られ
たスートを脱水焼結、線引して伝送損失を測定したとこ
ろ、全て０．４０ｄＢ／ｋｍ以下であった。
積させた場合、スート表面に微小な凹凸が見られ、約１
０％の割合でスートに割れが発生する不良が発生した。
また得られたスートを脱水焼結、線引きして伝送損失を
測定したところ、平均で０．４５ｄＢ／ｋｍであった。
一方、外気を清浄化し、温度５０±５℃、湿度８±２％
に調整した後反応室２に供給してスートを堆積した場
合、スートの不良率は３％以下に減少した。また得られ
たスートを脱水焼結、線引して伝送損失を測定したとこ
ろ、全て０．４０ｄＢ／ｋｍ以下であった。
【００１４】
【発明の効果】以上の説明により明らかなように、本発
明方法によれば次の効果が得られる。 （１）給気の温度を４５〜５５℃に調節することにより
反応室内部の気流が安定するため、表面の凹凸の少ない
スートが得られるようになり、その結果光フアイバの光
学特性が向上する。 （２）給気を清浄化し、湿度１０％以下に乾燥させるこ
とにより、スート上への塵や水分の付着を防止でき、歩
留まりが向上する。また、本発明装置では、既存の製造
装置を大幅改変することなく、前項の効果が得られる。
明方法によれば次の効果が得られる。 （１）給気の温度を４５〜５５℃に調節することにより
反応室内部の気流が安定するため、表面の凹凸の少ない
スートが得られるようになり、その結果光フアイバの光
学特性が向上する。 （２）給気を清浄化し、湿度１０％以下に乾燥させるこ
とにより、スート上への塵や水分の付着を防止でき、歩
留まりが向上する。また、本発明装置では、既存の製造
装置を大幅改変することなく、前項の効果が得られる。
【図１】本発明にかかる光ファイバ母材の製造装置を示
す概略説明図である。
す概略説明図である。
【図２】従来の光ファイバ母材の製造装置を示す概略説
明図である。
明図である。
１ スート ２ 反応室 ３ 給気ダクト ４ 排気ダクト ５ バーナ ６ａ，６ｂ フィルタ ７ 冷却器 ８ 加熱器 ９ 給気ファン
Claims (2)
- 【請求項１】 気相軸付法によりスートを堆積成長させ
てなる光ファイバ母材の製造方法において、 前記スートの堆積時に、給気ダクトから温度４５〜５５
℃、湿度１０％以下に温湿度調整された清浄空気を反応
室内に供給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２】 スートを垂直方向に回転かつ昇降可能に
配置した反応室と、反応室の一側部に接続された給気ダ
クトと、反応室の他側部に接続された排気ダクトと、ス
ートに向けてスート原料を噴射するバーナとを備えると
ともに、バーナから噴射されたスート原料のうち、スー
ト上で堆積されなかったスート原料を、給気ダクトから
供給される外気により排気ダクトを通じて反応室外へ放
出する光ファイバ母材の製造装置において、 前記給気ダクトは、一対のフィルタ間に、反応室側から
順に加熱器、冷却器を備えることを特徴とする光ファイ
バ母材の製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23194096A JPH1081533A (ja) | 1996-09-02 | 1996-09-02 | 光ファイバ母材の製造方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23194096A JPH1081533A (ja) | 1996-09-02 | 1996-09-02 | 光ファイバ母材の製造方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1081533A true JPH1081533A (ja) | 1998-03-31 |
Family
ID=16931453
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23194096A Pending JPH1081533A (ja) | 1996-09-02 | 1996-09-02 | 光ファイバ母材の製造方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1081533A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012193057A (ja) * | 2011-03-15 | 2012-10-11 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ガラス微粒子堆積体の製造方法 |
| US10308541B2 (en) | 2014-11-13 | 2019-06-04 | Gerresheimer Glas Gmbh | Glass forming machine particle filter, a plunger unit, a blow head, a blow head support and a glass forming machine adapted to or comprising said filter |
-
1996
- 1996-09-02 JP JP23194096A patent/JPH1081533A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012193057A (ja) * | 2011-03-15 | 2012-10-11 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ガラス微粒子堆積体の製造方法 |
| US10308541B2 (en) | 2014-11-13 | 2019-06-04 | Gerresheimer Glas Gmbh | Glass forming machine particle filter, a plunger unit, a blow head, a blow head support and a glass forming machine adapted to or comprising said filter |
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