JPH11335131A - 光ファイバ母材の製造方法及び製造装置 - Google Patents
光ファイバ母材の製造方法及び製造装置Info
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Abstract
を堆積させる際、屈折率分布の調整を行うため多重管バ
ーナを移動させても堆積条件等が急激に変化しないよう
にすることを目的とする。 【解決手段】 母材6に対して斜め姿勢で配置した多重
管バーナ1の中央の吹出し部2hからコア堆積部6tに
向けて原料ガスを吹出し、その外側の吹出し部3h、4
h、5hから水素ガス、シールガス、酸素ガスを吹出し
て、酸水素炎の加水分解反応によりコア母材を堆積する
際、水素ガスを吹出す吹出し部3hの幅を円周方向に変
化させ、上方の幅を狭く下方の幅を広くして反応領域R
の端面(反応開始面r)をコア堆積部6tの接面(堆積
面s)と平行にするようにする。
Description
法(VAD法)による多孔質母材堆積の技術に関する。
気相軸付け法(VAD法)によってコア母材を堆積する
際、図6に示すような同心多重管バーナ51を使用し、
中央管の吹出し部52h、及びその外側各層の吹出し部
53h、54h、55hから四塩化ケイ素(SiCl
4 )、四塩化ゲルマニウム(GeCl4 )等の原料ガス
や、水素ガス、シールガス、酸素ガスの各ガスを吹出し
て加水分解反応により出発母材の軸方向にSiO2 ガラ
ス、GeO2 等を堆積させるような技術が知られてい
る。
図7に示すように母材56の軸方向に対して傾斜姿勢と
し、母材56を回転させながらコア堆積部56tに向け
て斜め上方に原料ガス等を吹付けながら堆積させるのが
一般的であるが、屈折率分布を調整する際は、吹出すガ
スの条件を変更したり、バーナ51の位置を矢印x方向
に移動させて変更させることで、ドープ材の添加濃度を
調整するようにしている。
置を変更することで屈折率分布の調整を行うやり方は、
通常、回転軸に対して対称な曲面が形成されるコア堆積
部が非対称の形状になったり、コア部先端が潰れたり、
堆積効率が急激に悪化したりするような不具合が生じる
ことがあり、安定した光ファイバ母材を製造する上での
大きな妨げとなっていた。
あり、屈折率分布の調整を行うにあたり、上記各種の不
具合が発生するのを防止し、良質の光ファイバ母材を安
定して製造出来るようにすることを目的とする。
本発明は、請求項1において、多重管バーナの中央管及
びその外側各層の吹出し部から原料ガスとともに酸水素
炎を斜め方向に吹き付けて出発母材の軸方向に多孔質の
母材を堆積するようにした光ファイバ母材の製造方法に
おいて、多重管バーナの各層の吹出し部のうち少なくと
も1ヵ所の吹出し部の幅を円周方向に変化させ、当該吹
出し部から吹出されるガス流量を円周方向に沿って変化
させるようにした。
な同心多重管バーナ51を使用し、中央管の吹出し部5
2hから順にSiCl4 、GeCl4 の原料ガス、H2
ガス、シールガス、O2 ガスを流すことによってコア母
材を製造する様子を観察したところ、図7に示すよう
に、同心多重管バーナ51の先端に形成される円筒状の
SiCl4 、GeCl4 の反応領域Rの端面(反応開始
面)がコア堆積部56tの接面である堆積面sと平行に
ならず、バーナ51を矢印x方向に移動させた際に、少
し移動させただけでも堆積条件が急変することが判っ
た。
生したH2 Oにより、SiCl4 、GeCl4 の原料ガ
スが加水分解され、ここで発生するSiO2 、Ge O2
が堆積部56tに堆積し、成長するというメカニズムを
利用しているが、多重管バーナ51から吹出される原料
ガス、水素ガス、酸素ガスのガス流量はバーナ51の中
心軸を基準にして円周方向に均等であり、しかもバーナ
51の端面が堆積面sと平行でないため、結果的に堆積
面sにおいて堆積条件が不均一であることが判った。因
みに、原料ガスにGeCl4 が入っている場合は、反応
領域Rが円筒状の明るいリングになるのでその形状を容
易に知ることが出来る。
せて当該吹出し部から吹出されるガス流量を円周方向に
沿って変化させれば、ガス流量が多い箇所では拡散に時
間がかかって相対的に反応開始位置がバーナから遠くな
り、逆にガス流量が少ない箇所では相対的に反応開始位
置がバーナに近くなる。そしてこのように反応開始位置
までの距離を円周方向でずらすことにより、反応開始面
を堆積面と平行にすることができ、堆積面での堆積条件
を均一とすることができる。これにより安定に製造可能
なバーナーの設定範囲が広くなり、したがって屈折率分
布を調整するために行うバーナー位置の変更が容易とな
る。尚、本発明に係る製造方法は、斜め方向から吹き付
けて母材を堆積するのであれば、コア母材の堆積にもク
ラッド母材に堆積にも適用出来るが、特にコア母材の堆
積に好適である。また複数箇所の吹出し部の幅を変化さ
せるようにしても良い。
せる吹出し部を、水素ガスの吹出し部とし、また請求項
3では、多重管バーナの設置姿勢は水素ガスの吹出し量
の多い方が堆積部から遠くなり、水素ガスの吹出し量の
少ない方が堆積部に近くなるような斜め姿勢で配置する
ようにした。このように水素ガスの吹出し量を円周方向
に沿って変化させれば、効果的に反応開始位置をずらす
ことが出来、また水素ガスの吹出し量の多い方が堆積部
から遠く、少ない方が堆積部に近くなるような位相にす
れば、反応開始面を堆積面と平行にすることが出来る。
及びその外側各層の吹出し部から原料ガスとともに酸水
素炎を斜め方向に吹き付けて出発母材の軸方向に多孔質
母材を堆積するようにした光ファイバ母材の製造装置に
おいて、多重管バーナの各層の吹出し部のうち少なくと
も1ヵ所の吹出し部の幅を円周方向に変化させるように
した。このような装置によって上記のような方法により
光ファイバ母材を製造することが出来る。尚、本発明に
係る多重管バーナは、特にコア母材製造用のバーナに適
用すれば好適である。
した図面に基づき説明する。ここで図1は本発明に係る
多重管バーナの吹出し端面の正面図、図2は本発明に係
る多重管バーナの作用等を説明する吹付け状態図であ
る。
は、気相軸付け法(VAD法)によって例えば多孔質の
コア母材を堆積するにあたり、屈折率分布の調整のため
コア母材堆積用の多重管バーナを移動させても、コア堆
積部が非対称形状になったり、コア部先端が潰れたり、
堆積効率が急激に悪化する等の不具合が生じるのを防止
することを目的とし、図1に示すような多重管バーナ1
を使用するようにしている。
管構造とされ、中央管2の吹出し部2hからガラス原料
の四塩化ケイ素(SiCl4 )及びドーパントの四塩化
ゲルマニウム(GeCl4 )からなる原料ガスが吹出さ
れるようになり、その外側の第1外側管3の吹出し部3
hからH2 ガスが吹出されるようになり、更にその外側
の第2外側管4の吹出し部4hからシールガスが吹出さ
れるようになり、一番外側の第3外側管5の吹出し部5
hからO2 ガスが吹出されるようにされている。
外側管5はいずれも同心円状に配置され、中央管2のみ
が一方側に偏芯しており、このため、第1外側管3と中
央管2の間の吹出し部3hの幅だけが円周方向に変化
し、幅が広い部分aと狭い部分cが意図的に形成されて
いる。
ガス、H2 ガス、シールガス、O2ガスを同時に流す
と、吹出し部3hから吹出されるH2 ガスの吹出し量
は、円周方向に沿って変化することになり、当然、幅の
広い部分aから多量のH2 ガスが吹出され、狭い部分c
からは少量のガスしか吹出されない。
ような母材6のコア堆積部6tに向けて斜め上方に吹き
付ける際、H2 ガスの吹出し部3hの幅の広い部分aが
コア堆積部6tから遠い側の下側となり、吹出し部3h
の幅の狭い部分cがコア堆積部6tに近い側の上側にな
るような位相で斜め姿勢で配置される。
及びGeCl4 )は、火炎加水分解反応によって分解さ
れ、この際発生するSiO2 とGeO2 がコア母材とな
ってコア堆積部6tに堆積していくが、多量のH2 ガス
が吹出される下方では拡散に時間がかかり、反応が起き
る位置は、バーナ1から相対的に遠い位置となる。逆に
少量のH2 ガスが吹出される上方では、拡散が迅速に行
われ、反応が起きる位置は、相対的にバーナ1に近い位
置になる。
示す通りであり、反応領域Rの端面である反応開始面r
を、コア堆積部6tの接面である堆積面sと平行にする
ことが出来る。そしてこのような多重管バーナ1を使用
することにより、屈折率分布の調整において多重管バー
ナ1を矢印x方向に移動させても、堆積条件が急激に変
化するような事態がなくなり、良質の光ファイバ母材を
安定して製造することが出来る。
る。 (実施例1)ステップインデックス型の屈折率分布を有
するシングルモード光ファイバ母材のコアロッドをVA
D法で製造するにあたり、図1に示すような多重管バー
ナを、図2に示すような位相でセットし、各吹出し部3
h、4h、5hからそれぞれのガスを流して点火し、S
iCl4 及びGeCl4 からなる原料ガスを共に流した
ところ、明るい円筒状の反応領域Rの端面である反応開
始面rが、火炎の中心に対応するコア堆積部6tの接面
である堆積面sと平行になった。
バーナ1を矢印x方向に5mm移動させても安定して堆積
することが可能となり、図3(A)に示すような屈折率
分布を図3(B)に示すような屈折率分布に調整するこ
とも可能となった。
散シフト型光ファイバ母材のコアロッドをVAD法で製
造するにあたり、図1に示すような多重管バーナを、図
4に示すような前記例と同様の位相でセットし製造し
た。この結果、多重管バーナ1を図4の矢印方向に3.
5mm移動させても安定して堆積することが可能であり、
図5(A)に示すような屈折率分布を図5(B)に示す
ような屈折率分布に調整することも可能となった。
折率分布を有するシングルモード光ファイバ母材のコア
ロッドをVAD法で製造するにあたり、コア部の堆積に
図6に示すような同心多重管バーナ51を使用して製造
した。この結果、安定して移動出来るバーナ51の可動
距離は2mmであり、この範囲を越えて調整しようとする
と、コア部先端が潰れてしまい製造出来なかった。
折率分布を有するシングルモード光ファイバ母材のコア
ロッドをVAD法で製造するにあたり、図1に示す多重
管バーナ1を使用し、図2に示す位相と180度反転さ
せた状態で、吹出し部3hの幅の広い部分aを上側に向
けて製造した。この結果、安定して堆積出来るバーナ1
の可動距離は1.7mmであり、安定して製造出来る屈折
率分布は、図3(A)のものであり、これを更に調整し
ようとしても堆積効率が悪化するだけで屈折率分布を調
整することは出来なかった。
散シフト型光ファイバ母材のコアロッドをVAD法で製
造するにあたり、コア部の堆積に図6に示すような同心
多重管バーナ51を使用して製造した。この結果、安定
して堆積出来るバーナ51の可動距離は2mmであった。
散シフト型光ファイバ母材のコアロッドをVAD法で製
造するにあたり、コア部の堆積として図1に示す多重管
バーナ1を使用し、図4に示す位相と180度反転させ
た状態で、吹出し部3hの幅の広い部分aを上側に向け
て製造した。この結果、安定して堆積出来るバーナ1の
可動距離は1.5mmであり、また安定して製造出来る屈
折率分布は図5(A)のようなものであり、これを更に
調整しようとしてもコア部が回転軸に対して偏芯してし
まい、製造することが出来なくなった。以上のことから
本発明の有効性が立証された。
ものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の
特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一
な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかな
るものであっても本発明の技術的範囲に包含される。例
えば幅を変化させる吹出し部を複数にしても良く、ま
た、クラッド部堆積用のバーナに適用することも可能で
ある。
材の製造方法は、請求項1のように、多重管バーナの各
層の吹出し部のうち少なくとも1ヵ所の吹出し部から吹
出されるガス流量を円周方向に沿って変化させるように
したため、反応開始面を堆積面と平行とさせるようにす
ることが出来、バーナを移動させた際の堆積条件の急激
な変化を防止することが出来る。この際、請求項2のよ
うに、円周方向の幅を変化させる吹出し部を、水素ガス
の吹出し部とすれば効果的に反応開始位置をずらすこと
が出来、また請求項3のような位相で配置すれば、反応
開始面を堆積面に一致させることが出来る。そして請求
項4のような装置を使用すれば、上記のような方法によ
って光ファイバ母材を製造することが出来る。
図である。
吹付け状態図である。
るための説明図である。
別の吹付け状態図である。
るための別の説明図である。
である。
付け状態図である。
3…第1外側管、3h…吹出し部、 4…第2外側
管、 4h…吹出し部、5…第3外側管、 5h…吹出
し部、 6…母材、 6t…コア堆積部、51…同心多
重管バーナ、 52h…吹出し部、 53h…吹出し
部、54h…吹出し部、 55h…吹出し部、 56…
母材、56t…コア堆積部、a…幅の広い部分、 c…
幅の狭い部分、 r…反応開始面、s…堆積面、x…移
動方向、R…反応領域。
Claims (4)
- 【請求項1】 多重管バーナの中央管及びその外側各層
の吹出し部から原料ガスとともに酸水素炎を斜め方向に
吹き付けて出発母材の軸方向に多孔質母材を堆積するよ
うにした光ファイバ母材の製造方法であって、前記多重
管バーナの各層の吹出し部のうち少なくとも1ヵ所の吹
出し部の幅を円周方向に変化させ、当該吹出し部から吹
出されるガス流量を円周方向に沿って変化させることを
特徴とする光ファイバ母材の製造方法。 - 【請求項2】 請求項1に記載の光ファイバ母材の製造
方法において、前記円周方向の幅を変化させる吹出し部
は、水素ガスを吹出す吹出し部とされることを特徴とす
る光ファイバ母材の製造方法。 - 【請求項3】 請求項2に記載の光ファイバ母材の製造
方法において、前記多重管バーナの設置姿勢は、水素ガ
スの吹出し量の多い方が堆積部から遠くなり、水素ガス
の吹出し量の少ない方が堆積部に近くなるような斜め姿
勢で配置されることを特徴とする光ファイバ母材の製造
方法。 - 【請求項4】 多重管バーナの中央管及びその外側各層
の吹出し部から原料ガスとともに酸水素炎を斜め方向に
吹き付けて出発母材の軸方向に多孔質母材を堆積するよ
うにした光ファイバ母材の製造装置であって、前記多重
管バーナの各層の吹出し部のうち少なくとも1ヵ所の吹
出し部の幅は円周方向に変化す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 |
---|---|---|---|
JP15832398A JP3027360B2 (ja) | 1998-05-22 | 1998-05-22 | 光ファイバ母材の製造方法及び製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15832398A JP3027360B2 (ja) | 1998-05-22 | 1998-05-22 | 光ファイバ母材の製造方法及び製造装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11335131A true JPH11335131A (ja) | 1999-12-07 |
JP3027360B2 JP3027360B2 (ja) | 2000-04-04 |
Family
ID=15669139
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15832398A Expired - Fee Related JP3027360B2 (ja) | 1998-05-22 | 1998-05-22 | 光ファイバ母材の製造方法及び製造装置 |
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---|---|
JP (1) | JP3027360B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020090427A (ja) * | 2018-12-07 | 2020-06-11 | 古河電気工業株式会社 | 多孔質体合成用バーナー及び多孔質体の製造方法 |
-
1998
- 1998-05-22 JP JP15832398A patent/JP3027360B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020090427A (ja) * | 2018-12-07 | 2020-06-11 | 古河電気工業株式会社 | 多孔質体合成用バーナー及び多孔質体の製造方法 |
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