JPS6036341A

JPS6036341A - 光導波体の製造方法

Info

Publication number: JPS6036341A
Application number: JP10669284A
Authority: JP
Inventors: クラウス・キミツヒ; ミヒアエル・オスバルド
Original assignee: International Standard Electric Corp
Current assignee: International Standard Electric Corp
Priority date: 1983-05-28
Filing date: 1984-05-28
Publication date: 1985-02-25
Also published as: AU2846284A; EP0127041A1; DE3319448A1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の技術分野］本発明は、粉状ガラス出発材料を基質表面に被着させて
製造した光ファイバを線引きするためのプレフォームを
形成する先導波体の製造方法に関するものである。

［発明の背景技術と問題点］上記のような型式の方法は、強国特許出願Ｐ３３０４５
５２号明細書に提案されている。その方法によると、ま
ず、粉状ガラス出発材料を気体流を用いて熱発生装置へ
送込む。そこでガラスを液化または気化した後、固化さ
せて基質上に被着する。このガラス粉の液化もしくは気
化には、かなりのエネルギーが必要である。

「発明の目的］本発明の目的は、出発物質である粉状ガラスを熱発生装
置を用いずに、他の方法によって基質上に被着する方法
を提供することである。

［発明の概要］この目的は、粉状ガラス出発材料を基質表面に被着させ
て光ファイバを線引きするためのプレフォームを形成す
る光導波体の製造方法において、粉状ガラス出発材料を
被着前に帯電させ、基質への被着過程において帯電粉状
ガラス出発材料を引付ける対向電極を使用することにに
っで達成される。

強国特許第３０２７４５０号明細店には、ガラス管の内
側表面に化学的気体反応により生成した出発物質である
粉状ガラスを、静電的方法を補助的手段に用いて被着さ
せる方法が記載されている。

その方法では、化学的気体反応によって製造される被着
のための粉状ガラス出発材料は帯電されていない。これ
に対して本発明では、被着する粉状ガラス出発材料は、
被着過程と連結した化学気体反応によって製造するでは
なく、被着過程の出発物質として供給し、被着の前に帯
電を施す。

光導波体である光ファイバの製造方法には、棒状基質の
外側表面を粉状ガラス出発材料で覆う方法へ５ガラス管
の内側表面を粉状ガラス出発材料で覆う方法などいろい
ろな方法が知られている。本発明の新しい点は、被着過
程において粉状ガラス出発材わ１の製造をその初期に行
わず、粉状ガラス出発材料は構成曲物質として供給し、
帯電させた後、対向電極によって目的表面に引付けさせ
て被着を行う点である。

［発明の実施例］第１図には、棒状基質１の外側表面が示されているが、
これは電導性物質たとえばグラファイトなとでつくられ
ている。被着を行う間、この棒状基質１は、一般の方法
により（詳しくは図示せず）その長軸を中心にして回転
させる。スプレ装置２の先端に設けられたスプレノズル
３を用いて、粉状物質を基質表面に均一に吹付（プて被
着を行う。

スプレ装置２にはファイリングステーション（ｆｉｌｉ
ｎｇ　５ｔａｔｉｏｎ）　４がある。不活性気体は、そ
の差込み管５からファイリングステーション４へ、スプ
レ装置２に送られる気体粉体均一混合物を製造するのに
適した圧力で送り込まれている。ファイリングステーシ
ョン４には貯蔵器をいくつか設け、そこに数種類の粉状
ガラス出発材料、たとえば、純粋な二酸化ケイ素、純粋
な二酸化ケイ素に添加物を加えたもの、あるいは同様に
粉状にした二酸化ゲルマニウムなどを入れる。

被着層の構成に適するように、ファイリングステーショ
ン４から適当な粉状ガラス出発材料を選択し配合する。

この混合物を、気体−粉体混合物として、すなわち粉流
としてスプレ装置２へ適当な圧力で送る。単位時間にス
プレ装置２へ送る粉の岳は、流ｍ調節器（図示せず）に
よってがなり正確に調節する。

スプレノズル３の材質は電導性物質であるが、ファイリ
ングステーション４とは絶縁されている。

適当な発電１幾を用いてスプレノズル１３にたとえば、
第１図に示したように正の高電圧を供給する。一方、電
専体でつくられた基質１は、大地電位または負電位に設
定する。そして粉流をノズルの口から放出づ°るど、粉
流は帯電し、大地電位または負電位に設定された基質１
へ付着する。均一に被着を行うために、スプレノズル３
と基質１表面とは相対的に動くようにする。基質１は長
軸を中心に回転しており、その間、スプレノズル３は、
両方向矢印で示したようにその長袖に平行に移動できる
。

この被着させた粉状物質を自己付着固体層とするために
、粉状被着物質が焼結するように加熱する。加熱中、粉
状付着物質は表面で融着して連続した層になるが、この
段階ではまだ多孔性である。

焼結中、その熱によって？Ｉ！！着層の電荷は消失する
。

焼結にはいろいろな方法がある。最も一般的には、基質
１の上にいくつかの層を次々と連続的に形成していく。

焼結は各層別々に、もしくは全ての層について同時に行
うが、それはその被着層の厚みによって決定される。各
層別々に被着後直ちに焼結を行う場合は、被着過程中に
、スプレノズル３を基質から適当な距離をおいて設定し
た後、バーナ（図示せず）の炎で被着層の焼結を行う。

最も簡単に行う場合は、このバーナをスプレノズル３を
棒状基質１の長軸に沿って移動させるための装置に取付
ける。このように被着直後に焼結を行うと、被着層は次
の層が被着する前に電荷を失う。

そのため、ノズル口から放出された帯電物質と基質１と
の吸引力が、基質１上に付着した層とノズルから放出さ
れ１ど帯電物質との反発ノコによって、減少することが
防止できる。焼結を何層もの被着が終わった後に行う方
法では、すでに被着した層の電荷による反発作用は、ノ
ズル３から放出する物質の電荷を増加させることによっ
て補償される。

これはスプレノズル３に供給する高圧を可変にし、層か
ら層へ各層に適するように増加させることによってなさ
れる。

第２図は、この発明によって管の内側に被着を行う過程
を示している。管の外側に被着を行う方法ではグラフア
イ１〜のような電導性の物質を用いて基質をつくったの
に対して、ここでは基質はガラスであり１８緑体である
。したがって、この基質は第１図のものとは異なりそれ
自身が引付は対向（カウンタ）電極となることはできな
い。そこで、少なくとも付着を行う部分を対向電極で囲
む。

第２図に示した方法ではノズル１３がスプレ装置の剛性
の供給管１２に設けられている。ガラス表面に均一な被
着を行うために、スプレノズル１３は、スプレ装置の剛
性の供給管１２がその先端にスプレノズル１３を付けた
ままガラス管１０の内側へ挿入されるように小型にする
。スプレノズル１３は、管１０の中をその長軸に）合っ
て移動し管の内面にスプレを行う。この間ガラス管１０
は、均一に被着されるＪ：うにその長軸を中心にして回
転されている。ガラス管１０は、被ｕが起こる部分のみ
、あるいはその全体にわたって対向電極１Ｇに囲まれて
いる。対向電極１６は、大地電位または負の電位に設定
されており、一方、スプレノズル１３は、第１図に示し
たものと同じよ゛うに正の高電圧を供給され、ファイリ
ｊ・ングステーションとは絶縁されている。このため、
放出された粉流中の物質は帯電し、ガラス管を囲んでい
る対向電極１６にＪ：ってガラス管内壁へ引付けられる
。第２図は、対向電極１６がカラス管１０の一部のみを
囲っている例を示しており、これはカラス管１０の長軸
方向にスプレノズル１３と同時に移動する。

第１図の説明で述べたように、各層の付着後直ちに焼結
を行う場合は、リングバーナのＪ：うな熱源を、回転し
ているガラス１０管の外側に適当な距離をおいて設け、
その熱源をスプレノズル１３を勅かづ“装置に取付け、
熱源がスプレノズル１３に追従してガラス管１０の中を
長軸方向に移動するようにする。これは、対向電極１Ｇ
の長さが制限されていてスプレノズル１３ど同時に動く
か、または対向電（兎１Ｇが管全体を覆って不動である
かには無関係である。後者の場合は、対向電極は、熱源
がその電極と管１０との間を動き（９るような距離をも
って設定される。スプレノズル１３の可能な幾何的形態
は多数ある。スプレノズル１３は、第２図に示したよう
に入って来た粉流が直角に曲げられ、そしてそれが管１
０の内壁に対して放射状に、また幾分はスポット的にス
プレされるようなかたちにする。しかしながらスプレノ
ズル１３は、粉流がガラス管１０内で軸に対して回転対
称に方向が変化するように設計されてもよい。これにつ
いて空気力学の観点から考察すると、供給管１２から放
出される粉流は、ガラス管１０の内壁に対して、直角で
はなくそれより小さい角度を向いているのがよいことに
なる。

また、スプレノズル１３は、粉流もしくはスプレノズル
１３から放出される先細（コーン）形の流体が、部分的
には前向きに、また部分的には放射状に放出されるよう
に設定する。上記理由のため、スプレノズル１３に加え
られる高電圧は可変的な高圧であるべきである。ファイ
リングステーションからの供給管１２を通って、スプレ
ノズル１３へ供給される粉流の製造については、第１図
に示した装置が参照となる。

なお、上記装置を用いた場合には、次々に付着させる層
の厚みが高度の正確さをもってｆｆ１ｌｌ　ｉｌｌでき
る点にも注目するべきである。このため、本装置でも強
国特許出願Ｐ３２１５７９１号明細書に示された方法と
同様に、隣接する層の厚みを徐々に変化させることが可
能である。層の厚みを徐々に変化できることによって、
付着過程が原因で、その後の製造過程において生じる本
体の幾何学的な変形をなくづ”ことができる。各層」着
層の厚みにに変化をつけず等しくした場合には、この変
形によって屈折率の精度が影響をうける。そこで層の厚
みの変化は、次に生じる幾何学的変化の間に、各層が等
しい厚みになるにうに設定する。

以上述べてきたように、本発明に係る粉状ガラス出発材
料の静電的付着方法は、従来の方法、すなわち、炎中ま
たはく内壁被着の場合）外から熱せられたガラス管中に
おける化学気体反応によって被着を行う方法に比べて、
付着速度が速く、したがって光フアイバ製造においてロ
スト的に効果的である。

本発明に係る方法を従来の方法と並行して実行すると、
従来の方法で得られる粉状ガラス出発材料の従来なら損
失となるようなものを、被着材料としてではなく生成物
として取出して利用することができる。

本発明の静電的付着方法を用いた場合の生成物は、一般
に知られているように、焼結後、連続的でまだ多孔質の
付着層を（第１図のような外壁被着の場合は、必ず棒状
基質を除いた後）加熱して透明な積層体にする。そして
生成したガラス管をコラプスして固体棒状のプレフォー
ムに形成し、これから光ファイバを引出す。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る製造方法を実施するための装置
のうち、棒状基質の表面に被着を施す装置の一例を示ず
図、第２図は、本発明に係る製造方法を実施するための
装置のうち、基質がガラス管で、その内側表面に被着を
施す装置の一例を示す図である。１・・・棒状基質、２・・・スプレ装は、３・・・スプ
レノズル、４・・・ファイリングステーション、１０・
・・ガラス管、１２・・・供給管、１３・・・スプレノ
ズル、１６・・・対向電極。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　粉状ガラス出発材料を基質表面に被着させて光
ファイバを線引きするためのブレフオームを形成する光
導波体の製造方法において、粉状ガラス出光材料を被着
前に帯電させ、基質への被着過程において帯電粉状ガラ
ス出発材料を引付ける対向電極を使用することを特徴と
する光導波体の製造方法。
（２）　基質が、帯電した粉状ガラス出発材料を引付け
るような電圧を供給されている棒状体であり、基質自身
が対向電極を形成している特許請求の範囲第１項記載の
製造方法。
（３）　基質が、その内側に粉状ガラス出発材料が被着
されるガラス管であり、上記対向電極が、上記ガラス管
の外側で、少なくとも被着が行われる部分を囲んで設置
されている特許請求の範囲第１項記載の製造方法。
（４）　上記粉状ガラス出発材料が、先端にスプレノズ
ルを有するスプレ装置にＪ：って、粉流として基質表面
に向【プて放出され、その際スプレノズルが基質表面と
相対的に可動であるので、粉状ガラス出発材料が基質表
面に均一に分散される特許請求の範囲第１項乃至第３項
のいずれか１項に記載の製造方法。
（５）　スプレノズルが、軸を中心に回転しているガラ
ス管内をその軸に沿って可動である特許請求の範囲第３
項第または第４項に記載の製造方法。
（６）　スプレノズルを通過する粉流中の物質が帯電す
るように、スプレノズルに電圧が与えられる特許請求の
範囲第４項または第５項に記載の製造方法。
（７）　粉状ガラス出発材料を基質上へ被着させた後に
、焼結させてその電荷を消失させる特許請求の範囲第１
項乃至第６項のいずれか１項に記載の製造方法。
（８）　上記粉状ガラス出発材料を連続的に幾層も被着
させ、各層の被＠後次の層の被着前に焼結を行って被着
層の電荷を消失させる特許請求の範囲第７項記載の！ｌ
ｌｌｌ決方法９ン抜数の層が順次付着され、付着材料をプレフォー
ムにする次の処理において各層の厚みが等しくなるよう
に、ガラス粉流の流量および被着時間の少なくとも一方
を変化させて各被着層の厚みを徐々に変化させる特許請
求の範囲第１項乃至第８項のいずれか１項に記載の製造
方法。