JPS6024058B2 - 光フアイバ用プリフオ−ム製造装置 - Google Patents
光フアイバ用プリフオ−ム製造装置Info
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- JPS6024058B2 JPS6024058B2 JP13617577A JP13617577A JPS6024058B2 JP S6024058 B2 JPS6024058 B2 JP S6024058B2 JP 13617577 A JP13617577 A JP 13617577A JP 13617577 A JP13617577 A JP 13617577A JP S6024058 B2 JPS6024058 B2 JP S6024058B2
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- glass tube
- optical fiber
- quartz tube
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- preform manufacturing
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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]
- C03B37/018—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] by glass deposition on a glass substrate, e.g. by inside-, modified-, plasma-, or plasma modified- chemical vapour deposition [ICVD, MCVD, PCVD, PMCVD], i.e. by thin layer coating on the inside or outside of a glass tube or on a glass rod
- C03B37/01807—Reactant delivery systems, e.g. reactant deposition burners
- C03B37/01815—Reactant deposition burners or deposition heating means
-
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- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
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- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は光フアィバ用プリフオーム製造装置に関するも
のである。
のである。
従来、光伝送用媒体として用いている光フアィバは、い
わゆる内付け０．Ｖ．Ｄ法（化学気相沈積法）が知られ
ている。
わゆる内付け０．Ｖ．Ｄ法（化学気相沈積法）が知られ
ている。
この方法は石英ガラス管内に四塩化けし、素（Ｓｉ０１
４）を主成分としたガラス形成用原料ガスと酸素を導入
し、これを加熱しガラス形成用原料ガスを酸素分解して
Ｓｉ０２等の酸化物ガラスを生成し、石英ガラス管内壁
に付着させ、これを透明ガラス化することによって高純
度なガラス層を形成し、これを中実化して光フアィバ用
プリフオームを製造する方法である。この方法は低損失
光ファイ，バを得る方法としては優れた方法であるが、
酸化物ガラス層形成中の石英管温度は、例えば１４００
ｑｏ〜１６００００の高温に加熱される。
４）を主成分としたガラス形成用原料ガスと酸素を導入
し、これを加熱しガラス形成用原料ガスを酸素分解して
Ｓｉ０２等の酸化物ガラスを生成し、石英ガラス管内壁
に付着させ、これを透明ガラス化することによって高純
度なガラス層を形成し、これを中実化して光フアィバ用
プリフオームを製造する方法である。この方法は低損失
光ファイ，バを得る方法としては優れた方法であるが、
酸化物ガラス層形成中の石英管温度は、例えば１４００
ｑｏ〜１６００００の高温に加熱される。
このため石英ガラス管は軟化し、石英管径は石英管の表
面張力によって次第に収縮し、石英管内において生じる
酸化物ガラスの生成条件が異なり、所望の成分を有した
ガラス層を形成することが困難になり、かつ石英管肉厚
が変化することによって石英管を均等に加熱することが
困難になるという欠点があった。このような欠点を改良
すべく、石英管の外壁変化を測定し、その測定値を石英
管内圧調整部に帰還したり、石英管の外壁温度を検出し
、加熱調整部に帰還をかけることによって一定温度を得
るような試みがなされてきた。
面張力によって次第に収縮し、石英管内において生じる
酸化物ガラスの生成条件が異なり、所望の成分を有した
ガラス層を形成することが困難になり、かつ石英管肉厚
が変化することによって石英管を均等に加熱することが
困難になるという欠点があった。このような欠点を改良
すべく、石英管の外壁変化を測定し、その測定値を石英
管内圧調整部に帰還したり、石英管の外壁温度を検出し
、加熱調整部に帰還をかけることによって一定温度を得
るような試みがなされてきた。
しかしながら従来行われた石英管外蓬測定器は、レーザ
光等の外部光源を偏向器で偏向して石英管に照射し、し
や光された光を受光素子で受けて、その信号を電気回路
で処理し、石英管の外壁変化を検出していた。このため
石英管の前後に、レーザ光等の外部光源および偏向器、
コリメータレンズ等の入射部と、集光レンズ、受光素子
等の受光部を必要とし、かつ精度を高めるためには、前
記入射部と受光部の間隔をできるだけ狭くし、かつ装置
全体を高温熱源から防ぐための冷却等を必要とした。ま
た第１図は外部光源を用いた場合の信号を示し、光が石
英管１をａ図に示すように横切るとき、透明な石英管を
通過して得られるｂ図に示す信号には、管の中心部の信
号２が強く現われｂ図を整形したｃ図に示す信号からｄ
図に示す管径の情報を得るには特別な回路を必要とした
。
光等の外部光源を偏向器で偏向して石英管に照射し、し
や光された光を受光素子で受けて、その信号を電気回路
で処理し、石英管の外壁変化を検出していた。このため
石英管の前後に、レーザ光等の外部光源および偏向器、
コリメータレンズ等の入射部と、集光レンズ、受光素子
等の受光部を必要とし、かつ精度を高めるためには、前
記入射部と受光部の間隔をできるだけ狭くし、かつ装置
全体を高温熱源から防ぐための冷却等を必要とした。ま
た第１図は外部光源を用いた場合の信号を示し、光が石
英管１をａ図に示すように横切るとき、透明な石英管を
通過して得られるｂ図に示す信号には、管の中心部の信
号２が強く現われｂ図を整形したｃ図に示す信号からｄ
図に示す管径の情報を得るには特別な回路を必要とした
。
また温度測定には、一般に非接触型の赤外線光温度計が
使用されているが、石英管の外径検出部と頚。
使用されているが、石英管の外径検出部と頚。
温部の場所が不一致にため「石英管壁の変化に応じて石
英管径を調整する際は応答が遅く高速な管径、外壁温度
調整は困難であった。本発明は前述の欠点を解決するた
め、光フアイバ用プリフオーム製造装置において、何ら
外部からの光源を必要とせずに、加熱された石英管が発
する赤外線を用いて該石英管の加熱部温度および形状を
同時に測定することおよび透明な石英管のように中心で
光が透過するものでも、また不透明なものでも特別な電
子回路上の工夫を必要とせずに簡易に測定でき、高品質
光フアィバ用プリフオームを製造できるようにしたもの
である。
英管径を調整する際は応答が遅く高速な管径、外壁温度
調整は困難であった。本発明は前述の欠点を解決するた
め、光フアイバ用プリフオーム製造装置において、何ら
外部からの光源を必要とせずに、加熱された石英管が発
する赤外線を用いて該石英管の加熱部温度および形状を
同時に測定することおよび透明な石英管のように中心で
光が透過するものでも、また不透明なものでも特別な電
子回路上の工夫を必要とせずに簡易に測定でき、高品質
光フアィバ用プリフオームを製造できるようにしたもの
である。
以下図面により本発明を詳細に説明する。第２図は本発
明の一実施例図であって、１は石英管、３はガラス旋盤
、４は外部加熱源、５は石英管支持軸受、６は原料ガス
供給部、７は赤外線検出部、８は信号処理回路、９は石
英管内圧調整部、１川ま加熱調整部である。
明の一実施例図であって、１は石英管、３はガラス旋盤
、４は外部加熱源、５は石英管支持軸受、６は原料ガス
供給部、７は赤外線検出部、８は信号処理回路、９は石
英管内圧調整部、１川ま加熱調整部である。
この光ファィバ用プリフオーム製造装置を動作させるに
は、まず石英管の両端をガラス旋盤の主軸に取り付けた
石英管支持軸受で支持し、石英管を４仇ｐｍ程度で回転
させる。
は、まず石英管の両端をガラス旋盤の主軸に取り付けた
石英管支持軸受で支持し、石英管を４仇ｐｍ程度で回転
させる。
次に原料ガス供給部であらかじめ石英ガラスの屈折率よ
り大きい屈折率を有するように混合したガラス原料ガス
を、石英管の内側に導き、これを外部加熱源で加熱して
熱化学反応を起こさせ、ガラス粉末とし、石英管の内側
に付着させた後、これを透明ガラス化する。この際、外
部加熱源は原料ガス供孫舎都側から排気側に複数回移動
し、複数層のガラス膜を付着堆積させた後、外部加熱源
を高め、石英管の温度を２０００ｑｏ程度まで上げて粘
性を低下させ、表面張力で中美化し、光フアイバ用ブリ
フオームを作成する。
り大きい屈折率を有するように混合したガラス原料ガス
を、石英管の内側に導き、これを外部加熱源で加熱して
熱化学反応を起こさせ、ガラス粉末とし、石英管の内側
に付着させた後、これを透明ガラス化する。この際、外
部加熱源は原料ガス供孫舎都側から排気側に複数回移動
し、複数層のガラス膜を付着堆積させた後、外部加熱源
を高め、石英管の温度を２０００ｑｏ程度まで上げて粘
性を低下させ、表面張力で中美化し、光フアイバ用ブリ
フオームを作成する。
以上の光フアィバ用プリフオーム作成工程において、石
英管内の熱化学反応温度を一定に保ち、かつ管径を一定
に保つことは反応条件の安定化、反応効率の均一化によ
って重要である。
英管内の熱化学反応温度を一定に保ち、かつ管径を一定
に保つことは反応条件の安定化、反応効率の均一化によ
って重要である。
以下前記反応温度に対応する石英管の外壁温度信号およ
び管怪信号を測定するための赤外線検出部および信号処
理回路について述べる。第３図は赤外線検出部７の構成
図で、１１は対物レンズ、１２は波長フィル夕、１３は
赤外線受光器、１４は走査ミラーを含む偏向器、１５は
必要により設ける光路変更ミラー、１６は接眼レンズ、
１７は観測者である。
び管怪信号を測定するための赤外線検出部および信号処
理回路について述べる。第３図は赤外線検出部７の構成
図で、１１は対物レンズ、１２は波長フィル夕、１３は
赤外線受光器、１４は走査ミラーを含む偏向器、１５は
必要により設ける光路変更ミラー、１６は接眼レンズ、
１７は観測者である。
これを動作させるには、まず被測定物の石英管１が加熱
されて発する赤外線を対物レンズ１１で集光し、波長フ
ィルター２で可視光を反射し、赤外線のみを選択して透
過する。
されて発する赤外線を対物レンズ１１で集光し、波長フ
ィルター２で可視光を反射し、赤外線のみを選択して透
過する。
この際、透過波長帯は４．磯ｍ〜５．＆ｍ程度を選択す
る。この透過赤外線を偏向器１４で偏向し、赤外線受光
器１３で検出する。この場合、走査ミラ−をモーター（
図示せず）で回転させ、カム（図示せず）を用いて、直
線状に走査して被測定物の温度分布、形状を検出するこ
とができる。第４図は本発明の信号タイムチャートを示
す。
る。この透過赤外線を偏向器１４で偏向し、赤外線受光
器１３で検出する。この場合、走査ミラ−をモーター（
図示せず）で回転させ、カム（図示せず）を用いて、直
線状に走査して被測定物の温度分布、形状を検出するこ
とができる。第４図は本発明の信号タイムチャートを示
す。
使用した石英管の直径は約２仇吻である。偏向器１４で
直線状に毎秒２５回偏向し、４仇ｈｓ周期で４０側の走
査を行う。この走査のうち送りを３皿ｓとし、１■ｈｓ
で早戻りとする。第４図ａに示すような走査によって得
られる第４図ｂに示すパルス幅約２瓜ｈｓの信号は被測
定物の形状直径約２仇吻および温度分布を示している。
直線状に毎秒２５回偏向し、４仇ｈｓ周期で４０側の走
査を行う。この走査のうち送りを３皿ｓとし、１■ｈｓ
で早戻りとする。第４図ａに示すような走査によって得
られる第４図ｂに示すパルス幅約２瓜ｈｓの信号は被測
定物の形状直径約２仇吻および温度分布を示している。
第４図ｂは第１図ｂとは中心部が異なっており、第４図
ｂには石英管の中心部の信号２（透過光による影響）は
現われない。信号２をピークホールド回路を通すことに
よって、石英管の温度が検出できる。このような考えに
基づき、１０００ｏｏ〜２０００℃の計測温度範囲で測
定した結果、±２℃の精度で漁り温可能であった。また
第４図ｂに示す信号は波形整形回路を用い第４図ｃに示
すような矩形波に変換し、２００ＫＨＺ程度のクロック
で第４図ｃの周期（約２仇ｈｓ）をカウントする。その
結果１パルスｌｏＡｍ精度で検出できた。なおクロック
の周波数を高めることによって、測定精度を上げること
ができるが、実験結果では使用波長（４．秋ｍ〜５．科
ｍ）の関係から測定最小単位は５仏ｍ程度であった。
ｂには石英管の中心部の信号２（透過光による影響）は
現われない。信号２をピークホールド回路を通すことに
よって、石英管の温度が検出できる。このような考えに
基づき、１０００ｏｏ〜２０００℃の計測温度範囲で測
定した結果、±２℃の精度で漁り温可能であった。また
第４図ｂに示す信号は波形整形回路を用い第４図ｃに示
すような矩形波に変換し、２００ＫＨＺ程度のクロック
で第４図ｃの周期（約２仇ｈｓ）をカウントする。その
結果１パルスｌｏＡｍ精度で検出できた。なおクロック
の周波数を高めることによって、測定精度を上げること
ができるが、実験結果では使用波長（４．秋ｍ〜５．科
ｍ）の関係から測定最小単位は５仏ｍ程度であった。
以上説明したように、本発明の光フアィバ用プリフオー
ム製造装置は、加熱された石英管が発する赤外線を用い
て加熱温度、形状を同時に測定することができるから、
光フアィバ用プリフオームを製造するに際しては、加熱
されて高温になった点と温度と、高温になることによっ
て石英管の粘性が低下し、表面張力により縮小する寸法
の変化を同一点で測定し、温度は加熱調整部へ、寸法の
変化は石英管内圧調整部へ帰還をかけることができる。
ム製造装置は、加熱された石英管が発する赤外線を用い
て加熱温度、形状を同時に測定することができるから、
光フアィバ用プリフオームを製造するに際しては、加熱
されて高温になった点と温度と、高温になることによっ
て石英管の粘性が低下し、表面張力により縮小する寸法
の変化を同一点で測定し、温度は加熱調整部へ、寸法の
変化は石英管内圧調整部へ帰還をかけることができる。
その結果、石英管内で反応するガラス原料ガスの温度を
一定に保ちながら石英管の寸法を調整することができる
。また石英管の最高加熱部に焦点を合わせることによっ
て、石英管の粘性が低下した部分の調整を高速に行うこ
とができる利点がある。
一定に保ちながら石英管の寸法を調整することができる
。また石英管の最高加熱部に焦点を合わせることによっ
て、石英管の粘性が低下した部分の調整を高速に行うこ
とができる利点がある。
また従来に比べて構成上では、レーザ等の外部光線は必
要とせず、また透過光を処理するための電子回路を省略
することができるという利点がある。
要とせず、また透過光を処理するための電子回路を省略
することができるという利点がある。
第１図は従来の外部光源を用いた場合の外蓬信号チャー
ト、第２図は本発明の一実施例図、第３図は赤外線検出
部の構成図、第４図は赤外線を用いた温度、寸法の同時
測定チャートである。 １・・・・・・石英管、２・・・石英管の中心部の信号
、３・・・・・・ガラス旋盤、４・・・・・・外部加熱
源、５・・・・・・石英管支持軸受、６・・・・・・原
料ガス供給部、７・・・・・・赤外線検出部、８・・・
・・・信号処理回路、９・・・・・・石英管内圧調整部
、１０・・・・・・加熱調整部、１１・・・・・・対物
レンズ、１２・・・・・・波長フィル夕、１３・・・・
・・赤外線受光器、１４…・・・偏向器、１５・・・…
光路変更ミラー、１６・・・・・・俵眼レンズ、１７・
・・・・・観測者。 第１図第２図 第３図 第４図
ト、第２図は本発明の一実施例図、第３図は赤外線検出
部の構成図、第４図は赤外線を用いた温度、寸法の同時
測定チャートである。 １・・・・・・石英管、２・・・石英管の中心部の信号
、３・・・・・・ガラス旋盤、４・・・・・・外部加熱
源、５・・・・・・石英管支持軸受、６・・・・・・原
料ガス供給部、７・・・・・・赤外線検出部、８・・・
・・・信号処理回路、９・・・・・・石英管内圧調整部
、１０・・・・・・加熱調整部、１１・・・・・・対物
レンズ、１２・・・・・・波長フィル夕、１３・・・・
・・赤外線受光器、１４…・・・偏向器、１５・・・…
光路変更ミラー、１６・・・・・・俵眼レンズ、１７・
・・・・・観測者。 第１図第２図 第３図 第４図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ガラス管、このガラス管中にガラス形成用原料ガス
を供給する原料ガス供給部、該ガラス管を保持し回転さ
せる回転部、該ガラス管を加熱する加熱調整部および該
ガラス管の加熱時に該ガラス管の内圧を調整するガラス
管内圧調整部を有する光フアイバ用プリフオーム製造装
置において、加熱された該ガラス管が発する赤外線を検
出する赤外線検出部の構成が赤外線を集光するための集
光レンズ、所望の波長を選択するための波長フイルタ、
該ガラス管の像を受光素子上に操作するための偏向器お
よび受光素子より成り、かつ得られた赤外線信号により
赤外線信号の強度成分から温度信号を、周期成分から管
径信号を同時に取り出す電子回路を具備したことを特徴
とする光フアイバ用プリフオーム製造装置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の光フアイバ用プリフオ
ーム製造装置において、加熱された該ガラス管が発する
赤外線を用いて測定した該ガラス管の加熱温度と形状寸
法を示す測定値のうち、該ガラス管の加熱温度を示す測
定値は加熱調整部に帰還し、形状寸法を示す測定値は該
ガラス管内圧調整部に帰還する機構を設けたことを特徴
とする光フアイバ用プリフオーム製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13617577A JPS6024058B2 (ja) | 1977-11-15 | 1977-11-15 | 光フアイバ用プリフオ−ム製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13617577A JPS6024058B2 (ja) | 1977-11-15 | 1977-11-15 | 光フアイバ用プリフオ−ム製造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5469446A JPS5469446A (en) | 1979-06-04 |
| JPS6024058B2 true JPS6024058B2 (ja) | 1985-06-11 |
Family
ID=15169070
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13617577A Expired JPS6024058B2 (ja) | 1977-11-15 | 1977-11-15 | 光フアイバ用プリフオ−ム製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6024058B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4022769B2 (ja) | 2003-11-20 | 2007-12-19 | 住友電気工業株式会社 | ガラスパイプ加工方法 |
-
1977
- 1977-11-15 JP JP13617577A patent/JPS6024058B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5469446A (en) | 1979-06-04 |
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