JPH1081537A - 多孔質光ファイバ母材の製造方法 - Google Patents
多孔質光ファイバ母材の製造方法Info
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Abstract
質光ファイバ母材の製造方法を得る。 【解決手段】 複数のバーナ6a〜6cをターゲットの
一方側から他方側に向けて順次隣接相互間に所定間隔を
あけて低速度Va1,Vb1,Vc1で走行させてこの間に各
バーナの先端の火炎中で形成したガラス微粒子をターゲ
ットの外周に堆積させて多孔質光ファイバ母材の形成を
行う。各バーナがターゲットの他方側に達する毎にこれ
らバーナを低速度Va1,Vb1,Vc1より1.5 倍以上速い
高速度va1,vb1,vc1でターゲットの一方側に戻す。
先頭のバーナ6aより後のバーナ6b,6cがターゲッ
トの他方側から一方側に戻る速度vb1,vc1を、後のバ
ーナ6b,6cがターゲットの一方側に戻ってから待ち
時間を作らずに再スタートできるように遅らせる。
Description
いてガラス微粒子をターゲットの外周に堆積させて多孔
質光ファイバ母材を製造する多孔質光ファイバ母材の製
造方法に関するものである。
が太くなると、その生産能率を上げるため、複数のバー
ナを用いてガラス微粒子をターゲットの外周に堆積させ
ることが行われている。
ーゲット上に多孔質光ファイバ母材を形成する工程は、
JVD工程と呼ばれている。
母材の製造方法を実施する光ファイバ母材製造装置の構
成を示したものである。
図示のように、コアプリフォームよりなるターゲット1
をその軸心の回りに回転させるターゲット支持機構2を
備えている。該ターゲット支持機構2はU型フレーム3
を有し、該U型フレーム3の両対向端にはターゲット1
を支持するチャック4a,4bが回転自在に支持されて
いる。一方のチャック4aはモータ5で回転されるよう
になっており、このチャック4aの回転によりターゲッ
ト1がその軸心の回りに回転されるようになっている。
周には、その周方向に位置をずらせて複数のバーナ6
a,6bが一方の側から対向されている。
機構7a,7bによってターゲット1の長手方向に沿っ
てそれぞれトラバースされるようになっている。各トラ
バース機構7a,7bは、ターゲット1に対して平行す
る向きでそれぞれ配置されたスクリュー軸8a,8b
と、これらスクリュー軸8a,8bを回転自在に支持す
るU型フレーム9a,9bと、各スクリュー軸8a,8
bを回転するモータ10a,10bと、対応するバーナ
6a,6bを支持した状態で各スクリュー軸8a,8b
に螺合されていてこれらスクリュー軸8a,8bの回転
により各バーナ6a,6bをターゲット1の長手方向に
沿ってそれぞれトラバースさせるトラバースブロック1
1a,11bとを有して構成されている。
2からフレキシブルなガス供給管13a,13bを経て
原料ガスが供給されるようになっている。
ターゲット支持機構2により軸心の回りに回転させつつ
あるターゲット1の外周にその周方向に位置をずらせて
各バーナ6a,6bを対向させ、これらバーナ6a,6
bを相互間に所定の間隔をおいて往復走行させつつ、こ
れらバーナ6a,6bの火炎中で形成したガラス微粒子
をターゲット1の外周にそれぞれ堆積させて多孔質光フ
ァイバ母材14を製造する。
バ母材14として、従来の200 〜400 kmの母材サイズの
ものよりもサイズの大きい1500kmの母材サイズのものに
対する要求がある。
4を図3に示すように横向きにして製造すると、該多孔
質光ファイバ母材14はその自重で製造中に下向きに湾
曲してしまうおそれがある。
に、ターゲット2を縦向きにして多孔質光ファイバ母材
14の製造を行うことが好ましい。
造方法の例を示すと、次の通りである。即ち、ターゲッ
ト2を縦向きにし、該ターゲット2の周方向に所定間隔
で配置したバーナ6a,6b,6cを該ターゲット1の
一方側である下方側から他方側である上方側に向けて順
次隣接相互間に所定間隔Lをあけて低速度Va1,Vb1,
Vc1(Va1=Vb1=Vc1)で走行させてこの間に各バー
ナ6a〜6cの先端の火炎中で形成したガラス微粒子を
ターゲット1の外周に堆積させて多孔質光ファイバ母材
14の形成を行い、各バーナ6a〜6cがターゲット1
の他方側である上方側に達する毎にこれらバーナ6a〜
6cを前述した低速度Va1,Vb1,Vc1より1.5 倍以上
速い高速度va1,vb1,vc1(va1=vb1=vc1)でタ
ーゲット1の一方側に戻し、該ターゲット1の一方側に
戻った各バーナ6a〜6cを順次隣接相互間に所定間隔
Lをあけてターゲット1の一方側から他方側に向けて低
速度で走行させる動作を繰り返すと共に多孔質光ファイ
バ母材14の外径の増加に伴い各バーナ6a〜6cの低
速度の走行速度を、その1つ前の低速度の走行速度より
遅い速度にする制御を行って所要外径の多孔質光ファイ
バ母材14の製造を行う。
りの走行速度の関係を示すと、図5に示すとおりであ
る。この図では、線の傾きが速度を示し、線の傾斜角度
θが大きいと速度が速いことを示し、線の傾斜角度θが
小さいと速度が遅いことを示している。
a1で上昇するときには、バーナ6b,6cは隣接相互間
に一定距離Lを保って移動するため、時間T0 だけ遅れ
て順次スタートする(バーナ間の距離が短いと、火炎が
相互に干渉するので付着速度DRと収率ηが下がる)。
したとき、バーナ6bが下部から低速度Vb1(=L/T
0 )で上昇を始める。
に達したとき、バーナ6cが下部から低速度Vc1(=L
/T0 )で上昇を始める。
に達したら、ターンさせて高速度va1,vb1,vc1で移
動範囲の下部まで下降させる。
らターンさせて、待ち時間0で、速度Va1より遅い低速
度Va2( Va1>Va2) で上昇させる。
ンさせて、待ち時間tb の後、速度Va1より遅い低速度
Va2( Va1>Va2) で上昇させる。
ンさせて、待ち時間tc の後、速度Va1より遅い低速度
Va2( Va1>Va2) で上昇させる。
Vc1からVb2,Vc2に変えたとき、バーナ間隔Lを一定
に保つためには、下部で前述したような待ち時間tb ,
tcが必要である(この例では、tc =2tb であ
る)。
ナ6a〜6cはそのスタート位置と下側の折り返し位置
をターゲット1の長手方向に対して同じ位置とし、また
上側の折り返し位置をターゲット1の長手方向に対して
同じ位置としている。
材14の製造上の都合から、ステップ毎に原料ガス量
(酸素,水素,SiCl4 など)を変えているが、多く
の場合はターゲット1との界面は密度を低くし、次第に
密度を上げていく(ターゲット1は石英棒であるので密
度は高い)。密度が低いまま多孔質光ファイバ母材14
の製造を続けると、多孔質光ファイバ母材14が割れ易
いためである。
4の製造に際しては、生産上の都合から付着速度DRと収
率ηを上げることが望まれている。そこで、バーナの本
数を、例えば1本から3本に増加させているが、この場
合には、前述したガス条件の変更以外に、これらバーナ
のトラバース速度も変えているほうがよい。即ち、バー
ナの火炎は強くし、多孔質光ファイバ母材14の外径の
増大と共にガラス微粒子を付着させる低速度のトラバー
ス速度を遅くする。これも適性条件があるが、これによ
って多孔質光ファイバ母材14の密度が上がり、付着速
度DRと収率ηが向上する。
うに各バーナ6a〜6cのトラバース速度を、ターゲッ
ト1の一方側から他方側に向かうときは低速度で、ター
ゲット1の他方側から一方側に向かうときは高速度で行
い、多孔質光ファイバ母材14の外径の増大と共にガラ
ス微粒子を付着させる一方側から他方側へのトラバース
速度を遅くすると、前述したように先頭のバーナ6aの
次のバーナ6b,6cから、これらバーナ6b,6cが
他方側から一方側に来て折り返して他方側に向かうとき
に待ち時間tb ,tc が発生し、これらバーナ6b,6
cがターゲット1の同じ位置に待ち時間だけ停止するこ
とになる。
置に停止すると、これらバーナ6b,6cの火炎がター
ゲット1の同じ位置に対向し続けて、そこが異常高温に
なり、ガラス微粒子(SiO2 微粒子)の連続堆積と高
密度化が起こって表面にコブ状突起ができ、このコブ状
突起が以後のガラス微粒子の堆積により成長する。コブ
状突起の成長は、製品の不良につながるので好ましくな
い。
すことができる多孔質光ファイバ母材の製造方法を提供
することにある。
ァイバ母材の製造方法は、軸心の回りに回転しつつある
棒状のターゲットの外周にその周方向に位置をずらせて
複数のバーナを対向させ、これらバーナをターゲットの
一方側から他方側に向けて順次隣接相互間に所定間隔を
あけて低速度で走行させてこの間に各バーナの先端の火
炎中で形成したガラス微粒子をターゲットの外周に堆積
させて多孔質光ファイバ母材の形成を行い、各バーナが
ターゲットの他方側に達する毎にこれらバーナを前記低
速度より1.5 倍以上速い高速度でターゲットの一方側に
戻し、ターゲットの一方側に戻った各バーナを順次隣接
相互間に所定間隔をあけてターゲットの一方側から他方
側に向けて低速度で走行させる動作を繰り返すと共に多
孔質光ファイバ母材の外径の増加に伴い各バーナの低速
度の走行速度を徐々に遅くする制御を行って所要外径の
多孔質光ファイバ母材の製造を行うに際し、先頭のバー
ナより後のバーナがターゲットの他方側から一方側に戻
る速度を、該後のバーナがターゲットの一方側に戻って
から待ち時間を作らずに再スタートできるように遅らせ
ることを特徴とする。
バーナは待ち時間なしで、各回の低速走行を行うことが
でき、コブ状突起の発生を防止することができる。特
に、本発明のように、待ち時間を作らないような時間調
整を高速走行時に行うと、高速走行にはガラス微粒子の
堆積を期待していない時間帯であり、ガラス微粒子の堆
積に悪影響を及ぼさずに時間調整を行うことができる。
ト位置と両側の折り返し位置をターゲットの長手方向に
ずらすと、ターゲットの長手方向の端部の同じ位置が各
バーナで繰り返し高温に加熱されるのを回避でき、各バ
ーナのスタート位置と両側の折り返し位置で多孔質光フ
ァイバ母材が高密度化されるのを防止することができ
る。
材の製造方法における実施の形態の第1例を図1を参照
して詳細に説明する。
ターゲット2は縦向きにし、該ターゲット2の周方向に
所定間隔で配置したバーナ6a,6b,6cを該ターゲ
ット1の一方側である下方側から他方側である上方側に
向けて順次隣接相互間に所定間隔Lをあけて低速度Va
1,Vb1,Vc1(Va1=Vb1=Vc1)で走行させてこの
間に各バーナ6a〜6cの先端の火炎中で形成したガラ
ス微粒子をターゲット1の外周に堆積させて多孔質光フ
ァイバ母材14の形成を行う。各バーナ6a〜6cがタ
ーゲット1の他方側である上方側に達する毎にこれらバ
ーナ6a〜6cを前述した低速度Va1,Vb1,Vc1より
1.5 倍以上速い高速度va1,vb1,vc1でターゲット1
の一方側に戻す。
1,vc1で一方側に戻す速度を従来通りとすると、図1
で破線で示すようになるが、本例では図1で実線で示す
ように先頭のバーナ6aより後のバーナ6b,6cがタ
ーゲット2の他方側から一方側に戻る速度vb1,vc1
を、該後のバーナ6b,6cがターゲット2の一方側に
戻ってから待ち時間tb ,tc を作らずに再スタートで
きるように予め計算した時間tb ,tc だけ遅らせる。
このため、後のバーナ6b,6cに待ち時間tb ,tc
が発生するのを防止できる。
6a〜6cを順次隣接相互間に所定間隔Lをあけてター
ゲット1の一方側から他方側に向けて低速度で走行させ
る動作を繰り返すと共に多孔質光ファイバ母材14の外
径の増加に伴い各バーナ6a〜6cの低速度の走行速度
を、その1つ前の低速度の走行速度より遅い速度にする
制御を行って所要外径の多孔質光ファイバ母材14の製
造を行う。
1の長手方向にトラバースするトラバース距離をMと
し、バーナ6aが速度va1で降下する降下時間Ta は Ta =M/va1 であるから、バーナ6bのトラバース距離Mは M=vb1{(M/va1)+tb}と表現でき、このため
待ち時間を作らないバーナ6bの降下速度vb1は vb1=M/{(M/va1)+tb} …(1) となるようにする。
待ち時間を作らないバーナ6cの降下速度vc1は vc1=M/{(M/va1)+tc} …(2) となるようにする。
に代入すると、vb1,vc1は設定速度Va1,Vb1,T0
と、降下速度va1と、トラバース距離Mとから求めるこ
とができる。
り後のバーナ6b,6cは待ち時間なしで、各回の低速
走行を行うことができ、コブ状突起の発生を防止するこ
とができる。特に、本例のように、待ち時間を作らない
ような時間調整を高速走行時に行うと、高速走行にはガ
ラス微粒子の堆積を期待していない時間帯であり、ガラ
ス微粒子の堆積に悪影響を及ぼさずに時間調整を行うこ
とができる。
方法における実施の形態の第2例を図2を参照して詳細
に説明する。
は、隣接する各バーナ6a,6b,6cはそのスタート
位置と両側の折り返し位置a,b,cとa´,b´,c
´をターゲットの長手方向に図示のようにずらし、且つ
先頭のバーナ6aより後のバーナ6b,6cがターゲッ
トの他方側から一方側に戻る速度を、後のバーナ6b,
6cがターゲットの一方側に戻ってから待ち時間を作ら
ずに再スタートできるように遅らせる。
ットの長手方向の両側の折り返し位置を各側で同じ位置
にすると、ターゲットの長手方向の両側の位置で多孔質
光ファイバ母材14が異常高温になり、部分的な高密度
化が起こり易いが、本例のように、各バーナ6a〜6c
のスタート位置とターゲットの長手方向の両側の折り返
し位置を各側で異ならせると、各バーナ6a〜6cのス
タート位置と両側の折り返し位置で多孔質光ファイバ母
材14が部分的に高密度化されるのを防止することがで
きる。
b,6cをターゲットの他方側から一方側に戻す速度
を、後のバーナ6b,6cがターゲットの一方側に戻っ
てから待ち時間を作らずに再スタートできるように遅ら
せると、前述したように先頭のバーナ6aより後のバー
ナ6b,6cは待ち時間なしで、各回の低速走行を行う
ことができ、コブ状突起の発生を防止することができ
る。また、待ち時間を作らないような時間調整を高速走
行時に行うと、高速走行にはガラス微粒子の堆積を期待
していない時間帯であり、ガラス微粒子の堆積に悪影響
を及ぼさずに時間調整を行うことができる。
は、製造する光ファイバ母材が増径するのに伴い遅くす
るが、この速度変化は各トラバース毎に行わなくてはな
らないものではなく、例えば10トラバース毎に行っても
よい。
するとき低速走行とし、下降するとき高速走行とした
が、逆に、バーナ6a〜6cが下降するとき高速走行と
し、上昇するとき低速走行としてもよい。
多孔質光ファイバ母材14の最大径はφ250mm で、ター
ゲットの一方側から他方側への各バーナ6a〜6cの低
速度のトラバース速度は多孔質光ファイバ母材14の外
径の増加に伴い徐々に40cm/sから12cm/sに変化させ、タ
ーゲットの他方側から一方側への高速度のトラバース速
度は80cm/sから120 cm/sの間で変化させた。特にバーナ
6b,6cのトラバース速度は、ターゲットの他方側か
ら一方側への走行開始時に小さくした。
トラバース速度を12cm/s〜40cm/sとし、ターゲットの一
方側から他方側へのトラバース速度を80cm/sから120 cm
/sの間で変化させても、多孔質光ファイバ母材14の製
造は同様にできた。
40cmとし、スートの回転速度も合成時間とともに変える
ことにより堆積効率が向上した。
造方法は、先頭のバーナより後のバーナがターゲットの
他方側から一方側に戻る速度を、該後のバーナがターゲ
ットの一方側に戻ってから待ち時間を作らずに再スター
トできるように遅らせるので、先頭のバーナより後のバ
ーナは待ち時間なしで各回の低速走行を行うことがで
き、このためコブ状突起の発生を防止でき、多孔質光フ
ァイバ母材の製造の歩留りを向上させることができる。
特に、本発明のように、待ち時間を作らないような時間
調整を高速走行時に行うと、高速走行にはガラス微粒子
の堆積を期待していない時間帯であり、ガラス微粒子の
堆積に悪影響を及ぼさずに時間調整を行うことができ
る。
ト位置と両側の折り返し位置をターゲットの長手方向に
ずらすと、ターゲットの長手方向の端部の同じ位置が各
バーナで繰り返し高温に加熱されるのを回避でき、各バ
ーナのスタート位置と両側の折り返し位置で多孔質光フ
ァイバ母材が高密度化されるのを防止することができ
る。
における実施の形態の第1例の各バーナの速度の関係を
示す線図である。
における実施の形態の第2例の各バーナの速度の関係と
スタート位置と両側の折り返し位置との関係を示す線図
である。
する光ファイバ母材製造装置の構成を示した斜視図であ
る。
造する例の説明図である。
る各バーナの速度の関係を示す線図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 軸心の回りに回転しつつある棒状のター
ゲットの外周にその周方向に位置をずらせて複数のバー
ナを対向させ、これらバーナを前記ターゲットの一方側
から他方側に向けて順次隣接相互間に所定間隔をあけて
低速度で走行させてこの間に各バーナの先端の火炎中で
形成したガラス微粒子を前記ターゲットの外周に堆積さ
せて多孔質光ファイバ母材の形成を行い、前記各バーナ
が前記ターゲットの他方側に達する毎にこれらバーナを
前記低速度より1.5 倍以上速い高速度で前記ターゲット
の一方側に戻し、前記ターゲットの一方側に戻った前記
各バーナを順次隣接相互間に所定間隔をあけて前記ター
ゲットの一方側から他方側に向けて低速度で走行させる
動作を繰り返すと共に前記多孔質光ファイバ母材の外径
の増加に伴い前記各バーナの低速度の走行速度を遅くす
る制御を行って所要外径の多孔質光ファイバ母材の製造
を行うに際し、 先頭の前記バーナより後の前記バーナが前記ターゲット
の他方側から一方側に戻る速度を、該後のバーナが前記
ターゲットの一方側に戻ってから待ち時間を作らずに再
スタートできるように遅らせることを特徴とする多孔質
光ファイバ母材の製造方法。 - 【請求項2】 軸心の回りに回転しつつある棒状のター
ゲットの外周にその周方向に位置をずらせて複数のバー
ナを対向させ、これらバーナを前記ターゲットの一方側
から他方側に向けて順次隣接相互間に所定間隔をあけて
低速度で走行させてこの間に各バーナの先端の火炎中で
形成したガラス微粒子を前記ターゲットの外周に堆積さ
せて多孔質光ファイバ母材の形成を行い、前記各バーナ
が前記ターゲットの他方側に達する毎にこれらバーナを
前記低速度より1.5 倍以上速い高速度で前記ターゲット
の一方側に戻し、前記ターゲットの一方側に戻った前記
各バーナを順次隣接相互間に所定間隔をあけて前記ター
ゲットの一方側から他方側に向けて低速度で走行させる
動作を繰り返すと共に前記多孔質光ファイバ母材の外径
の増加に伴い前記各バーナの低速度の走行速度を遅くす
る制御を行って所要外径の多孔質光ファイバ母材の製造
を行うに際し、 隣接する前記各バーナはそのスタート位置と両側の折り
返し位置を前記ターゲットの長手方向にずらし、且つ先
頭の前記バーナより後の前記バーナが前記ターゲットの
他方側から一方側に戻る速度を、該後のバーナが前記タ
ーゲットの一方側に戻ってから待ち時間を作らずに再ス
タートできるように遅らせることを特徴とする多孔質光
ファイバ母材の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23168396A JP3581764B2 (ja) | 1996-09-02 | 1996-09-02 | 多孔質光ファイバ母材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23168396A JP3581764B2 (ja) | 1996-09-02 | 1996-09-02 | 多孔質光ファイバ母材の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1081537A true JPH1081537A (ja) | 1998-03-31 |
JP3581764B2 JP3581764B2 (ja) | 2004-10-27 |
Family
ID=16927365
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23168396A Expired - Lifetime JP3581764B2 (ja) | 1996-09-02 | 1996-09-02 | 多孔質光ファイバ母材の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3581764B2 (ja) |
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