JPS5915092B2 - 光伝送用ガラスの製造方法 - Google Patents
光伝送用ガラスの製造方法Info
- Publication number
- JPS5915092B2 JPS5915092B2 JP939079A JP939079A JPS5915092B2 JP S5915092 B2 JPS5915092 B2 JP S5915092B2 JP 939079 A JP939079 A JP 939079A JP 939079 A JP939079 A JP 939079A JP S5915092 B2 JPS5915092 B2 JP S5915092B2
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- JP
- Japan
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- glass
- gas
- tube
- supplied
- burner
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Classifications
-
- 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]
- C03B37/01413—Reactant delivery systems
- C03B37/0142—Reactant deposition burners
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2207/00—Glass deposition burners
- C03B2207/04—Multi-nested ports
- C03B2207/06—Concentric circular ports
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2207/00—Glass deposition burners
- C03B2207/20—Specific substances in specified ports, e.g. all gas flows specified
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明（瓜 光伝送用ガラスの製造方法に関するもので
ある。
ある。
光伝送用ファイバの一つに屈折率が−０中心部から周辺
部にいくにしたがつて漸次小さくなるような分布、通常
、放物線分布をもたせた構造のものがあり、グレーデイ
ツドインデクス型ファイバと呼ばれる。縮径してグレー
デイツドインテクス型ファイバを作るためのガラス母材
（プリ・５ フォーム）を作る方法の１つとして、軸づ
け方法と呼ばれるものがあり、その具体的な方法の１つ
として、特願昭５２−９６７３５（特開昭５４一３０８
５３）に記載されているように１本の同心多重管バーナ
を用いる方法がある。その方法は、ノｏ 第１図に示す
ような同心多重管バーナ１（図では５重管バーナ）の中
心管（第１層管）２より第１のガラス原料ガス、例えば
ＳｉＣｌ４に屈折率を高めるためにゲルマニウム、リン
、チタン、アルミニウム等のハロゲン化合物ガスあるい
は、水素化ノ５ 合物ガスを混合したものを供給し、そ
の外側の管（第２層管）３から、中心部よりも屈折率の
低い第２の原料ガス、例えばＳｉＣｌ４あるいはＳｉＣ
ｌ４にほう素、あるいはフッ素を含むガスを混合したも
のを供給し、第３層管４からは、ガラス微粒子ノ０ が
バーナの口に付着するのを防ぐためΛになどの不活性ガ
スを流し、第４層管５からは水素、第５層管６からは酸
素を供給し、水素を燃焼させる。第１層管および第２層
管から供給されたガスは、火炎加水分解により、ガラス
微粒子を形成し、空９５間で半径方向に拡散する。これ
を第２図に示すように、回転する出発部材Ｔ（例えば石
英ガラス棒）に付着させ、ひきつづきガラス微粒子の積
層に応＾、じて出発部材７を引き上げ、軸方向に成長さ
せ、円柱状のガラス微粒子体８を作る。
部にいくにしたがつて漸次小さくなるような分布、通常
、放物線分布をもたせた構造のものがあり、グレーデイ
ツドインデクス型ファイバと呼ばれる。縮径してグレー
デイツドインテクス型ファイバを作るためのガラス母材
（プリ・５ フォーム）を作る方法の１つとして、軸づ
け方法と呼ばれるものがあり、その具体的な方法の１つ
として、特願昭５２−９６７３５（特開昭５４一３０８
５３）に記載されているように１本の同心多重管バーナ
を用いる方法がある。その方法は、ノｏ 第１図に示す
ような同心多重管バーナ１（図では５重管バーナ）の中
心管（第１層管）２より第１のガラス原料ガス、例えば
ＳｉＣｌ４に屈折率を高めるためにゲルマニウム、リン
、チタン、アルミニウム等のハロゲン化合物ガスあるい
は、水素化ノ５ 合物ガスを混合したものを供給し、そ
の外側の管（第２層管）３から、中心部よりも屈折率の
低い第２の原料ガス、例えばＳｉＣｌ４あるいはＳｉＣ
ｌ４にほう素、あるいはフッ素を含むガスを混合したも
のを供給し、第３層管４からは、ガラス微粒子ノ０ が
バーナの口に付着するのを防ぐためΛになどの不活性ガ
スを流し、第４層管５からは水素、第５層管６からは酸
素を供給し、水素を燃焼させる。第１層管および第２層
管から供給されたガスは、火炎加水分解により、ガラス
微粒子を形成し、空９５間で半径方向に拡散する。これ
を第２図に示すように、回転する出発部材Ｔ（例えば石
英ガラス棒）に付着させ、ひきつづきガラス微粒子の積
層に応＾、じて出発部材７を引き上げ、軸方向に成長さ
せ、円柱状のガラス微粒子体８を作る。
次にこれを適当な温度（通常１２００〜１６０『Ｃ）で
焼結して透明なガラス体を得る。ガラス微粒子が空間で
拡散し、第１のガラス微粒子９１と第２のガラス微粒子
９２が一部混合することにより、理論的には、プリフオ
ームにしたとき屈折率分布が第３図に示すような半径方
向にほぼ滑らかな曲線となる。ところで前記方法を実施
してみると、この方法は２つの欠点をもつていることが
判明した。第１の欠点は、第１のガラス微粒子９１がす
でに成長している円柱状ガラス微粒子体８に衝突したと
き、すべてが瞬間的に付着せず第４図に示すように、か
なりの部分は半径方向に拡がつてから付着する〇したが
つて周辺部にも多くの屈折率の高い第１のガラス微粒子
が混入するため、周辺部の屈折率も高くなり、中心部と
周辺部の屈折率差が小さくなつてしまう。ところで、通
常は特願昭５３−１８６９２（特開昭５４−１１２２１
８）に記載するように、上記のようにしてできた円柱状
ガラス微粒子体を焼結して、透明にした後、この円柱の
透明ガラス体に、さらに石英ガラス管をジヤケツトとし
て被せる。そしてフアイバ化した場合、該円柱ガラス体
がコアとなり、該石英ガラス管がクラツドとなる。この
ためフアイバの断面の屈折率分布は、第５図に示すよう
に、コアとタラツドの境界で、段差をもつことになる。
このような段差は光の伝送帯域を著しく狭めることにが
る。第２の次点は、先に述べたように第１図のバーナの
第４層管５から水素を供給し、第５層管６から、酸素を
供給し、水素を燃焼させるためにバーナ先端に訃ける第
４層と第５層の境界壁付近の温度が非常に高くなり、境
界壁の先端部が溶融し、変形したり、欠けたりする。こ
のため炎が歪んだり、温度分布が乱れたりして、ドーパ
ントの分布が乱れる。また、甚しい場合はノズルの一部
がふさがつてしまう。本発明は、従来法の上記の２つの
欠点を克服する手段を提供するものである。
焼結して透明なガラス体を得る。ガラス微粒子が空間で
拡散し、第１のガラス微粒子９１と第２のガラス微粒子
９２が一部混合することにより、理論的には、プリフオ
ームにしたとき屈折率分布が第３図に示すような半径方
向にほぼ滑らかな曲線となる。ところで前記方法を実施
してみると、この方法は２つの欠点をもつていることが
判明した。第１の欠点は、第１のガラス微粒子９１がす
でに成長している円柱状ガラス微粒子体８に衝突したと
き、すべてが瞬間的に付着せず第４図に示すように、か
なりの部分は半径方向に拡がつてから付着する〇したが
つて周辺部にも多くの屈折率の高い第１のガラス微粒子
が混入するため、周辺部の屈折率も高くなり、中心部と
周辺部の屈折率差が小さくなつてしまう。ところで、通
常は特願昭５３−１８６９２（特開昭５４−１１２２１
８）に記載するように、上記のようにしてできた円柱状
ガラス微粒子体を焼結して、透明にした後、この円柱の
透明ガラス体に、さらに石英ガラス管をジヤケツトとし
て被せる。そしてフアイバ化した場合、該円柱ガラス体
がコアとなり、該石英ガラス管がクラツドとなる。この
ためフアイバの断面の屈折率分布は、第５図に示すよう
に、コアとタラツドの境界で、段差をもつことになる。
このような段差は光の伝送帯域を著しく狭めることにが
る。第２の次点は、先に述べたように第１図のバーナの
第４層管５から水素を供給し、第５層管６から、酸素を
供給し、水素を燃焼させるためにバーナ先端に訃ける第
４層と第５層の境界壁付近の温度が非常に高くなり、境
界壁の先端部が溶融し、変形したり、欠けたりする。こ
のため炎が歪んだり、温度分布が乱れたりして、ドーパ
ントの分布が乱れる。また、甚しい場合はノズルの一部
がふさがつてしまう。本発明は、従来法の上記の２つの
欠点を克服する手段を提供するものである。
その方法は第１図に示す５重管バーナにおいて中心管２
より屈折率を高めるためのドーパントを含む第１のガラ
ス原料ガスを流し、第２層管３より水素を流し、第３層
管より、中心部よりも屈折率を低くするガラス原料ガス
を供給し、第４層管５より、不活性ガスを流し、第５層
管６より酸素を供給する。このような順序でガスを供給
することにより、次のような効果がある。（４）第１の
ガラス原料ガスと第２のガラス原料ガスを水素ガスで分
離しているために、第１ガラス原料ガスから生成される
ガラス微粒子が、円柱状ガラス微粒子体８の周辺部にま
で広がることが比較的少く、第６図のように周辺部の屈
折率を石英と同じ値あるいはそれ以下にまで下げること
ができる。
より屈折率を高めるためのドーパントを含む第１のガラ
ス原料ガスを流し、第２層管３より水素を流し、第３層
管より、中心部よりも屈折率を低くするガラス原料ガス
を供給し、第４層管５より、不活性ガスを流し、第５層
管６より酸素を供給する。このような順序でガスを供給
することにより、次のような効果がある。（４）第１の
ガラス原料ガスと第２のガラス原料ガスを水素ガスで分
離しているために、第１ガラス原料ガスから生成される
ガラス微粒子が、円柱状ガラス微粒子体８の周辺部にま
で広がることが比較的少く、第６図のように周辺部の屈
折率を石英と同じ値あるいはそれ以下にまで下げること
ができる。
（Ｂ）酸素と水素が第４層の不活性ガスで分離されてい
るためにバーナの先端から少し離れた位置で水素が燃焼
し、このためバーナの先端の温度があまり上昇せず、バ
ーナが溶融したり、消耗したり、することがない。
るためにバーナの先端から少し離れた位置で水素が燃焼
し、このためバーナの先端の温度があまり上昇せず、バ
ーナが溶融したり、消耗したり、することがない。
Ｏガラス原料ガスと酸素が、第４層の不活性ガスで分離
されているため、ガラス微粒子がバーナの先端に付着す
ることがない。
されているため、ガラス微粒子がバーナの先端に付着す
ることがない。
今までの説明した方法は、同心５重管バーナを用いてい
るが、もちろん６重管以上にして、同様の効果をもたら
すことは可能である。
るが、もちろん６重管以上にして、同様の効果をもたら
すことは可能である。
例えば、８図のように６重管にして、中心管１０から、
第１ガラス原料ガス、第２層管１１より、アルゴン、ヘ
リウム等の不活性ガスを流し、第３層管１２から第２の
原料ガス、第４層管１３からＨ２、第５層管１４からア
ルゴン、ヘリウム等の不活性ガス、第６層管１５から、
酸素を流してもよい。また原料ガスは２種に限らず、３
種以上であつてもよく、ガスの配置も様々の変化があり
得るが、要は５組成の異なる２種以上のガラスの原料ガ
スが隣接しないように水素または不活性ガスでそれらを
分離すること、｝よび５水素と酸素が隣接しないように
不活性ガスで両者を分離すること、６ガラス原料ガスと
酸素が隣接しないように不活性ガスで両者を分離するこ
とが重要である。上記５，５，６を同時に実施しなくて
も、５に対しては６ページ（Ａ），（ｂ）に対しては、
（Ｂ），６に対しては０の効果が得られる。また今まで
の説明では、燃焼ガスとして水素を使用しているが、水
素を含み燃焼に際して水を生じるガス、例えば、メタン
、エタン、プロパンブタン等）、ならば何でもかまわな
い。
第１ガラス原料ガス、第２層管１１より、アルゴン、ヘ
リウム等の不活性ガスを流し、第３層管１２から第２の
原料ガス、第４層管１３からＨ２、第５層管１４からア
ルゴン、ヘリウム等の不活性ガス、第６層管１５から、
酸素を流してもよい。また原料ガスは２種に限らず、３
種以上であつてもよく、ガスの配置も様々の変化があり
得るが、要は５組成の異なる２種以上のガラスの原料ガ
スが隣接しないように水素または不活性ガスでそれらを
分離すること、｝よび５水素と酸素が隣接しないように
不活性ガスで両者を分離すること、６ガラス原料ガスと
酸素が隣接しないように不活性ガスで両者を分離するこ
とが重要である。上記５，５，６を同時に実施しなくて
も、５に対しては６ページ（Ａ），（ｂ）に対しては、
（Ｂ），６に対しては０の効果が得られる。また今まで
の説明では、燃焼ガスとして水素を使用しているが、水
素を含み燃焼に際して水を生じるガス、例えば、メタン
、エタン、プロパンブタン等）、ならば何でもかまわな
い。
次に５重管バーナを用いた具体的な実施例を示す。
第１図の中心管２よりガラス原料として、ＳｌＣｌ４，
ＧｅＣｌ４，ＰＯＣｌ３をアルゴンガスをキヤリアガス
として供給した。第３層管４よりガラス原料ガスとして
ＳｉＣｌ４，ＢβＲ３をやはりアルゴンガスをキヤリア
ガスとして供給した。第４層管からの不活性ガスとして
はアルゴンを使用した。これらのガス｝よび第２層管３
の水素および第５層管６の流量はそれぞれ下表に示す通
りである。上記のような条件で円柱状のガラス微粒子体
を製作した後、加熱炉で約１５００℃にて、焼結し透明
化した。その後、直径１０ｍＴｎに延伸した。次にこれ
を外径２６ｍ７７！．内径１１の石英管に挿入し、これ
を約２３００℃に加熱しながら細く引き延し、外径が０
．１５關のフアイバにした。このフアイバの屈折率分布
は第７図に示すようなものであり、伝送損失は平均３．
２ｄＢｊ伝送帯域は６００Ｍ［−Ｉｚ−ｈであつた。従
来の製法による第５図のような屈折率分布のフアイバは
伝送帯域が２００ＭＨｚ−ｈ以下である。また、この方
法で５００時間以上バーナを使用してもバーナの先端の
消耗は全く生じなかつた。
ＧｅＣｌ４，ＰＯＣｌ３をアルゴンガスをキヤリアガス
として供給した。第３層管４よりガラス原料ガスとして
ＳｉＣｌ４，ＢβＲ３をやはりアルゴンガスをキヤリア
ガスとして供給した。第４層管からの不活性ガスとして
はアルゴンを使用した。これらのガス｝よび第２層管３
の水素および第５層管６の流量はそれぞれ下表に示す通
りである。上記のような条件で円柱状のガラス微粒子体
を製作した後、加熱炉で約１５００℃にて、焼結し透明
化した。その後、直径１０ｍＴｎに延伸した。次にこれ
を外径２６ｍ７７！．内径１１の石英管に挿入し、これ
を約２３００℃に加熱しながら細く引き延し、外径が０
．１５關のフアイバにした。このフアイバの屈折率分布
は第７図に示すようなものであり、伝送損失は平均３．
２ｄＢｊ伝送帯域は６００Ｍ［−Ｉｚ−ｈであつた。従
来の製法による第５図のような屈折率分布のフアイバは
伝送帯域が２００ＭＨｚ−ｈ以下である。また、この方
法で５００時間以上バーナを使用してもバーナの先端の
消耗は全く生じなかつた。
【図面の簡単な説明】
第１図は同心多重管バーナ（５重管）、第２図は円柱状
ガラス微粒子体の製法、第３図は第２図の方法で作つた
プリフオームの理論的屈折率分布、第４図はガラス微粒
子の流れを示す図、第５図は従来の方法で作つたフアイ
バの実際の屈折率分布第６図は本発明の方法で作つたフ
アイバの屈折率分布、第７図は本発明の方法で作つたフ
アイバの屈折率分布の具体例、第８図６重管バーナの力
法で作つたフアイバの屈折率分布の具体例。
ガラス微粒子体の製法、第３図は第２図の方法で作つた
プリフオームの理論的屈折率分布、第４図はガラス微粒
子の流れを示す図、第５図は従来の方法で作つたフアイ
バの実際の屈折率分布第６図は本発明の方法で作つたフ
アイバの屈折率分布、第７図は本発明の方法で作つたフ
アイバの屈折率分布の具体例、第８図６重管バーナの力
法で作つたフアイバの屈折率分布の具体例。
Claims (1)
- １ 同心円状の多重管バーナの異るノズルより、ドーパ
ント濃度の異る２種以上のガラス原料ガスと酸素および
水素を含む可燃性ガスを供給し、可燃性ガスを燃焼させ
、火炎加水分解によつて、ガラス微粒子を合成し、これ
を回転する出発部材上へ送り、堆積させ、ひきつづきこ
れを軸方向に成長させることにより、半径方向に所定の
ドーパント濃度分布をもつ煤状ガラスロッドを作り次に
これを焼結して、透明なガラス体とする光伝送用ガラス
の製造方法において、前記可燃性ガスと酸素の間に不活
性ガスを供給し、両者を分離することを特徴とする光伝
送用ガラスの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP939079A JPS5915092B2 (ja) | 1979-01-29 | 1979-01-29 | 光伝送用ガラスの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP939079A JPS5915092B2 (ja) | 1979-01-29 | 1979-01-29 | 光伝送用ガラスの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55104938A JPS55104938A (en) | 1980-08-11 |
| JPS5915092B2 true JPS5915092B2 (ja) | 1984-04-07 |
Family
ID=11719104
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP939079A Expired JPS5915092B2 (ja) | 1979-01-29 | 1979-01-29 | 光伝送用ガラスの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5915092B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60150599U (ja) * | 1984-03-15 | 1985-10-05 | 三十鈴株式会社 | 小型電子音発生装置 |
| JPH05323986A (ja) * | 1992-05-15 | 1993-12-07 | Orimatsu:Kk | 電子発音装置 |
-
1979
- 1979-01-29 JP JP939079A patent/JPS5915092B2/ja not_active Expired
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60150599U (ja) * | 1984-03-15 | 1985-10-05 | 三十鈴株式会社 | 小型電子音発生装置 |
| JPH05323986A (ja) * | 1992-05-15 | 1993-12-07 | Orimatsu:Kk | 電子発音装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55104938A (en) | 1980-08-11 |
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