JPS5915093B2 - 無水石英系光フアイバ母材の製造装置 - Google Patents

無水石英系光フアイバ母材の製造装置

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JPS5915093B2
JPS5915093B2 JP13404679A JP13404679A JPS5915093B2 JP S5915093 B2 JPS5915093 B2 JP S5915093B2 JP 13404679 A JP13404679 A JP 13404679A JP 13404679 A JP13404679 A JP 13404679A JP S5915093 B2 JPS5915093 B2 JP S5915093B2
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JP
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furnace
optical fiber
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dehydration treatment
anhydrous silica
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JP13404679A
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隆夫 枝広
孝夫 塩田
和夫 真田
長 福田
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/012Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
    • C03B37/014Manufacture 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]
    • C03B37/0148Means for heating preforms during or immediately prior to deposition
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
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    • C03B37/01446Thermal after-treatment of preforms, e.g. dehydrating, consolidating, sintering
    • C03B37/0146Furnaces therefor, e.g. muffle tubes, furnace linings

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、無水石英系光ファイバ母材の製造装置に関す
る。
周知の如く、VAD法による無水石英系光ファイバ母材
は、多孔質ガラスラリフォームに塩素含有ガスによる脱
水酸基処理を施すことによつて製造されている。
そして、多孔質ガラスラリフォームを製造し、脱水酸基
処理を施しつつ連続的に透0 明ガラス化する方法も提
案されている。この方法において水酸基の含有量を確実
に低下させるためには、多孔質ガラスラリフォームをガ
ラス化或いは収縮しない温度(例えば比屈折率差1%を
越えるドーパント含有量の場合、900℃以下)で21
5〜5時間の長時間処理しなければならない。このため
、従来の無水石英系光ファイバ母材の製造装置は、多孔
質ガラスラリフォームを形成する反応容器と、多孔質ガ
ラスラリフォームをガラス化或いは収縮させずに水酸基
を除去する脱水処理炉と、n 透明ガラス化を行う透明
ガラス化炉とを具備するものである。ところで、多孔質
ガラスラリフォームに塩素含有ガスによる脱水酸基処理
を700〜900℃の温度で施すと多孔質ガラスラリフ
ォーム内の水酸基は大部分除去されるが、この多孔質ク
5 ガラスラリフォームは透明ガラス炉に入つて透明ガ
ラス化されるまでに、上記脱水処理温度よりも低温度の
低温領域を通過することになる。そして、脱水処理され
た状態の多孔質ガラスラリフォームは非常に大きな吸着
能を有していることから、脱30水処理で除去しきれず
に残留している水酸基がそのまま吸着した状態で透明ガ
ラス化されてしまうとともに、製造装置内に導入される
不活性ガスや塩素含有ガス等に含まれる極微量の水分が
吸着されて透明ガラス化されてしまうことになる。した
35がつて、従来の光ファイバ母材の製造装置では、光
ファイバ母材中の水分量を0.8解程度以下とすること
は不可能であり、無水の光ファイバ母材を確実に形成す
ることができなかつた。本発明は上記事情に鑑みてなさ
れたもので、その目的とするところは、無水石英系光フ
アイバ母材を確実に形成できる等の利点を有する無水石
英系光フアイバ母材の製造装置を提供することにある。
以下、図面を参照して、本発明を詳細に説明する。
第1図中1は無水石英系光フアイバ母材の製造装置本体
である。
この製造装置本体1は、回転トラバース装置(図示せず
)により回転トラバースされる棒状基材2の下端に多孔
質ガラスプリフオーム3を形成する反応容器4と、多孔
質ガラスプリフオーム3内の水酸基を除去する脱水処理
炉5と、この脱水処理炉5の上方に設けられた予熱炉6
と、この予熱炉6の上方に設けられた透明ガラス化炉7
とを具備している。上記脱水処理炉5は、加熱管8とこ
の加熱管8の周囲に設けられた脱水処理用発熱体9とこ
の発熱体9を囲繞する反射板10とから構成されている
。また、上記予熱炉6と透明ガラス化炉7とはそれぞれ
予熱用発熱体11と透明ガラス化用発熱体12を具備し
ており、これらの発熱体11,12はそれぞれ加熱管1
3の外側に埋設されていると共に反射板14によつて囲
繞されている。なお、上記加熱管8の上部側には脱水処
理用ガスの流入口15が形成されていると共に下部側に
は排気口16が形成されている。
また、上記加熱管13の頂部には雰囲気ガスの流入口1
7の付設された密閉部材18が設けられている。この密
閉部材18の上方には気密用の回転シール19が設けら
れている。さらに、上記反応容器4の所定位置には、そ
れぞれ多孔質ガラスプリフオーム形成用の火炎バーナー
20と、余剰反応物や廃ガスを排出させるガスを流入さ
せる流入口21と、ガスを排気させる排気口22とが設
けられている。次に、上記のように構成される装置の使
用方法について説明する。反応容器4において火炎バー
ナー20からガラス原料や各種のガスを吹き出してVA
D法により火炎処理して棒状基材2の下端に多孔質ガラ
スプリフオーム3を形成させつつ、脱水処理用ガスの流
入口15から塩素含有ガスを流入させて600〜110
0℃程度の温度の脱水処理炉5で脱水処理し、水分を含
む塩素含有ガスを排気口16から排気させる。
同時に、雰囲気ガスの流入口17からHe等の雰囲気ガ
スを流入させつつ、脱水処理された多孔質ガラスプリフ
オーム3を800〜1200℃程度の温度の予熱炉6で
予熱し、予熱された多孔質ガラスプリフオーム3を14
00〜1600℃程度の温度の透明ガラス化炉7で透明
ガラス化して透明ガラス体3aを形成する。なお、この
際装置本体1内に導入する塩素含有ガスや雰囲気ガスに
は、含有水分量ができるだけ少ないものを用いることが
肝要である。ところで、脱水処理炉5と透明ガラス化炉
7との間に脱水処理炉5の温度よりも高く透明ガラス化
炉7の温度よりも低い温度に設定された予熱炉6を設け
ているため、第2図に示すように脱水処理炉5から透明
ガラス化炉7に向かつて漸次温度が高くなるような温度
分布となる。但し、第2図中a点、b点、c点はそれぞ
れ脱水処理炉5、予熱炉6、透明ガラス化炉7の中心位
置を示す。そして、・脱水処理炉5の下部と透明ガラス
化炉7の上部との間にはガス流入口15,17と排気口
16以外の開口部を形成せずに密閉系としているため、
外気中の水分が入るような不都合が生じることがない。
また、炉5,6,7内は、前記のように連続的に温度が
上昇する温度分布となつているため、脱水しきれずに多
孔質ガラスプリフオーム3に残留している水酸基が、さ
らに高温に加熱されて脱離してゆくとともに、雰囲気ガ
ス等の中に水分が入つていたとしてもこの水分が多孔質
ガラスプリフオーム3に吸着されるような不都合は生じ
ない。このため、確実に脱水された無水石英系光フアイ
バ母材が容易に形成される。以上説明したように、VA
D法により無水石英系光フアイバ母材を連続的に製造す
る本発明の装置においては、脱水処理炉と透明ガラス化
炉との間に脱水処理炉の温度よりも高く透明ガラス化炉
の温度よりも低い温度に設定された予熱炉を設けたもの
であるので、脱水処理炉から透明ガラス化炉に向かつて
漸次温度が高くなるような温度分布に設定でき、脱水処
理において脱水しきれずに残留している水酸基、水分が
脱離してゆくとともに、雰囲気ガス等に水分が含まれて
いたとしてもこの水分が多孔質ガラスプリフオームに吸
着する不都合も生じず、この状態のまま直ちに透明ガラ
ス化できる。
したがつて、実質上無水の石英系光フアイバ母材を容易
にかつ確実に形成できる。また、多孔質ガラスプリフオ
ームを、予熱炉を設けずに直接透明ガラス化炉で透明ガ
ラス化する場合には、多孔質ガラスプリフオームは実質
的に急激に加熱されることになり、熱の不均一、プリフ
オームの不均一等により、不均一に加熱され、この結果
プリフオームが湾曲したり、ねじれたりする不都合が時
折生ずるが、予熱炉を設ければ徐徐に加熱されることに
なり、このような事故を防ぐこともできる。
以下、実施例を示し、本発明の効果を明確にする。
実施例 1 第1図の装置を使用してSlO2−GeO2(10wt
%)−P2O5(0.5Wt%)系の多孔質ガラスプリ
フオーム3を60mm/時で合成しつつ、発熱帯長30
0mmで温度850℃の脱水処理炉5で脱水処理すると
共に、発熱帯長100mmで温度1050℃の予熱炉6
で予熱し、かつ発熱帯長50mmで温度1450℃の透
明ガラス化炉7で透明ガラス化した。
なお、マツフル内径を80mIφとし、雰囲気ガスとし
てHel5t/分を流すと共に脱水処理用ガスとしてC
t2lOOcc/分とHe5t/分との混合ガスを流し
た。得られた透明ガラス体を紡糸して光フアイバを形成
し、この光フアイバ中の0H基の含有量を分光学的に測
定したところ、0.3PPII1であつた。次に、上記
予熱炉6の温度を種々に変化させて同様に光フアイバを
作成し、その0H基を測定したところ、次表に示す結果
が得られた。
この結果から、予熱炉6の温度を脱水処理炉5の温度よ
りも高くすることにより、得られる光フアイバ中の0H
基が効果的に低下することがわかる。
また、両炉5,6の温度を同じくしても従来の予熱炉を
設けない(低温領域が存在する)装置による光フアイバ
の0.8pPInよりも0H基含有量が低下することが
わかる。実施例 2 脱水処理炉の発熱帯長を100m1L、温度を1100
℃、予熱炉の発熱帯長を100mm1温度を1200℃
、透明化炉の発熱帯長を50mm、温度を1450℃と
し、他の条件を実1験例1と同一条件にして光フアイバ
を得た。
この光フアイバの0H含有量を測定したところ、0.1
PF1であつた。以上のように、本発明装置を用いるこ
とによつて得られる光フアイバは、その残存する0H基
濃度を容易に0.5ppIn以下に低減化できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の無水石英系光フアイバ母材の製造装置
の概略図、第2図は本発明の装置を使用した際の温度分
布を示すグラフである。 1・・・・・・装置本体、2・・・・・・棒状基材、3
・・・・・・多孔質ガラスプリフオーム、4・・・・・
・反応容器、5・・・・・・脱水処理炉、6・・・・・
・予熱炉、7・・・・・・透明ガラス化炉、15・・・
・・・脱水処理用ガスの流人口、16・・・・・・排気
口、17・・・・・・雰囲気ガスの流入口。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 VAD法により無水石英系光ファイバ母材を連続的
    に製造する装置において、脱水処理炉と透明ガラス化炉
    との間に脱水処理炉の温度よりも高く透明ガラス化炉の
    温度よりも低い温度に設定された予熱炉を設けたことを
    特徴とする無水石英系光ファイバ母材の製造装置。 2 脱水処理炉、予熱炉、透明ガラス化炉で形成される
    温度分布が、脱水処理炉から透明ガラス化炉に向つて漸
    次上昇するように設定されてなることを特徴とする特許
    請求の範囲第1項記載の無水石英系光ファイバ母材の製
    造装置。
JP13404679A 1979-10-17 1979-10-17 無水石英系光フアイバ母材の製造装置 Expired JPS5915093B2 (ja)

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JPS6046940A (ja) * 1983-08-22 1985-03-14 Furukawa Electric Co Ltd:The 光学系ガラス母材の製造方法とその装置
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