JPS6045134B2 - 光フアイバ用ガラスの加工方法 - Google Patents
光フアイバ用ガラスの加工方法Info
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- JPS6045134B2 JPS6045134B2 JP53082542A JP8254278A JPS6045134B2 JP S6045134 B2 JPS6045134 B2 JP S6045134B2 JP 53082542 A JP53082542 A JP 53082542A JP 8254278 A JP8254278 A JP 8254278A JP S6045134 B2 JPS6045134 B2 JP S6045134B2
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- JP
- Japan
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- glass
- glass material
- heat source
- optical fiber
- optical fibers
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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
- C03B37/01876—Means for heating tubes or rods during or immediately prior to deposition, e.g. electric resistance heaters
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
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- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/012—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
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-
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- 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
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- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は光ファイバ用ガラスの加工方法に関するもので
ある。
ある。
従来において採用されている光ファイバ製造法の１つに
棒状としたガラス製光ファイバ母材（プリフオームロツ
ド）を加熱軟化あるいは溶融状態で延伸することにより
極細径のガラス繊維に紡糸するものがあり、これに際し
て用いられる光ファイバ用母材すなわち光ファイバ用ガ
ラスは既知のＣＶＤ法などによりつぎのように加工され
ていた。
棒状としたガラス製光ファイバ母材（プリフオームロツ
ド）を加熱軟化あるいは溶融状態で延伸することにより
極細径のガラス繊維に紡糸するものがあり、これに際し
て用いられる光ファイバ用母材すなわち光ファイバ用ガ
ラスは既知のＣＶＤ法などによりつぎのように加工され
ていた。
例えば第１図に示す内付けＣＶＤ法では、石英竹箒から
なるガラス材１をガラス旋盤２のチヤツ・−＾會一、、
＾」− 、Ｌ台を）、 −１）■■証■−をプ、−Ｊ／
１オー 、Ｗ盲レＬし、該ガラス材１の一端からその
内部に原料ガス（原料■Ｓｉｃ１４９Ｇｅｃｌ４など、
キャリヤガス：０２など）を供給しつゝ長手方向に移動
自在な酸水素炎バーナなどの熱源４により同ガラス材１
をその一端より他端に向けて加熱し、このような工程を
繰返しながら上記ガラス材１の内周面に光伝送損失の小
さいガラス層を所定厚に積層した後、当該ガラス材１を
前記よりも高温で熱処理し、かつ、軟化させて中空から
無空の状態に加工していたが、１５００゜Ｃ程度もの加
熱を受けるガラス材１には該加熱による軟化と該ガラス
材１の自重とにより彎曲状の変形が生じ、真直な光ファ
イバ用ガラスを得ることがきわめて困難になつていた。
なるガラス材１をガラス旋盤２のチヤツ・−＾會一、、
＾」− 、Ｌ台を）、 −１）■■証■−をプ、−Ｊ／
１オー 、Ｗ盲レＬし、該ガラス材１の一端からその
内部に原料ガス（原料■Ｓｉｃ１４９Ｇｅｃｌ４など、
キャリヤガス：０２など）を供給しつゝ長手方向に移動
自在な酸水素炎バーナなどの熱源４により同ガラス材１
をその一端より他端に向けて加熱し、このような工程を
繰返しながら上記ガラス材１の内周面に光伝送損失の小
さいガラス層を所定厚に積層した後、当該ガラス材１を
前記よりも高温で熱処理し、かつ、軟化させて中空から
無空の状態に加工していたが、１５００゜Ｃ程度もの加
熱を受けるガラス材１には該加熱による軟化と該ガラス
材１の自重とにより彎曲状の変形が生じ、真直な光ファ
イバ用ガラスを得ることがきわめて困難になつていた。
そしてこの光ファイバ用ガラスに上記のような、変形が
あると、該ガラスを母材とする光ファイバの紡糸時にお
いて加熱延伸が具合よく行えず、このため光ファイバ用
ガラスを真直に矯正する加工を施していたが、当該加工
を要しただけ生産性が低下し、しかもこのような加工に
よつても満足な′真直度は得られなかつた。さらに、上
記のような曲がり変形はガラス材１が長尺化するほど大
きくなるので、該変形をできるだけ抑制する上からはガ
ラス材１の長さが制限されることになり、これにより短
尺化してしまう７光ファイバ用ガラスを母材として光フ
ァイバを連続的に紡糸する場合では、該母材の補供回数
が増し、この点でも光ファイバを得る際の生産性が低下
していた。
あると、該ガラスを母材とする光ファイバの紡糸時にお
いて加熱延伸が具合よく行えず、このため光ファイバ用
ガラスを真直に矯正する加工を施していたが、当該加工
を要しただけ生産性が低下し、しかもこのような加工に
よつても満足な′真直度は得られなかつた。さらに、上
記のような曲がり変形はガラス材１が長尺化するほど大
きくなるので、該変形をできるだけ抑制する上からはガ
ラス材１の長さが制限されることになり、これにより短
尺化してしまう７光ファイバ用ガラスを母材として光フ
ァイバを連続的に紡糸する場合では、該母材の補供回数
が増し、この点でも光ファイバを得る際の生産性が低下
していた。
なお、大径の光ファイバ用ガラスを一挙に極細径にする
場合、その加工率が大きくなりすぎるので該ガラスを所
要の径にまで縮小した後、紡糸工程にかけることがあり
、このような場合も光ファイバ用ガラスを水平状態で回
転させ、同ガラスの長手方向に沿つて移動する熱源によ
り軟化させて該ガラスを延伸加工することになるから、
上記と原理的に同じ加工手段を採る当該径縮加工におい
ても先述と共通する問題点が惹起されていた。
場合、その加工率が大きくなりすぎるので該ガラスを所
要の径にまで縮小した後、紡糸工程にかけることがあり
、このような場合も光ファイバ用ガラスを水平状態で回
転させ、同ガラスの長手方向に沿つて移動する熱源によ
り軟化させて該ガラスを延伸加工することになるから、
上記と原理的に同じ加工手段を採る当該径縮加工におい
ても先述と共通する問題点が惹起されていた。
本発明は上記のごとき光ファイバ用ガラスの加工に際し
、ガラス材１の温度分布領域を小さくするだけでなく、
該ガラス材１の熱射部分近傍を強制的に冷却することに
より、従来における変形などの問題点を解消するように
したもので、以下その方法を第２図、第３図の図示と共
に説明する。本発明において、内付ＣＶＤ法を実施する
場合では、従来と同様、石英管等からなるガラス材１を
ガラス旋盤２のチャック３により水平状態に挟持してこ
れを回転状態にする工程、該ガラス材１の一端からその
内部に原料ガス（原料：ＳｉｃＩ４，Ｇｅｃｌ４など、
キヤリアガスニ０２など）を供給する工程、さらに該ガ
ラス材１の長手方向に移動自在一な酸水素炎バーナなど
の熱源４により同ガラス材１をその一端より他端に向け
て加熱する工程を採るようになる。この際、熱源４によ
り加熱されるガラス材１には熱源４の火炎Ａによる熱射
部分Ｂが生じ、該熱Ｉ射部分Ｂは熱源４の移動と共にガ
ラス材１の長手方向へと変移するようになる。
、ガラス材１の温度分布領域を小さくするだけでなく、
該ガラス材１の熱射部分近傍を強制的に冷却することに
より、従来における変形などの問題点を解消するように
したもので、以下その方法を第２図、第３図の図示と共
に説明する。本発明において、内付ＣＶＤ法を実施する
場合では、従来と同様、石英管等からなるガラス材１を
ガラス旋盤２のチャック３により水平状態に挟持してこ
れを回転状態にする工程、該ガラス材１の一端からその
内部に原料ガス（原料：ＳｉｃＩ４，Ｇｅｃｌ４など、
キヤリアガスニ０２など）を供給する工程、さらに該ガ
ラス材１の長手方向に移動自在一な酸水素炎バーナなど
の熱源４により同ガラス材１をその一端より他端に向け
て加熱する工程を採るようになる。この際、熱源４によ
り加熱されるガラス材１には熱源４の火炎Ａによる熱射
部分Ｂが生じ、該熱Ｉ射部分Ｂは熱源４の移動と共にガ
ラス材１の長手方向へと変移するようになる。
従つてガラス材１を回転状態にしてその内部に原料ガス
を供給し、該ガラス材１を熱源４によつて加熱すること
により、このガラス材１内には光ｊ伝送損失の小さいガ
ラス層が積層されることになる。
を供給し、該ガラス材１を熱源４によつて加熱すること
により、このガラス材１内には光ｊ伝送損失の小さいガ
ラス層が積層されることになる。
本発明では、このような加工工程においてガラス材１を
加熱する際、その熱射部分Ｂの近傍を強制的に冷却する
ことにより、該ガラス材１の軟化ク部分が不必要に拡大
するのを防止すると共に熱射部分Ｂの両側における温度
降下をも速め、これにより加熱時のガラス材１が軟化と
自重により彎曲変形するのを阻止するのである。
加熱する際、その熱射部分Ｂの近傍を強制的に冷却する
ことにより、該ガラス材１の軟化ク部分が不必要に拡大
するのを防止すると共に熱射部分Ｂの両側における温度
降下をも速め、これにより加熱時のガラス材１が軟化と
自重により彎曲変形するのを阻止するのである。
ここで用いられる冷却手段としては、内周面に求心方向
の噴孔５が等間隔で穿設された環状の噴射器６ａ，６ａ
″および６ｂ，６ｂ″と、該各噴射器６ａ，６ａ″およ
び６ｂ，６ｂ″に接続されたバルブ７ａ，７ａ″および
７ｂ，７ｂ″付の硬質配管部８と、該配管部８に接続さ
れた可撓性配管部９とよりなる冷媒噴射型の冷却装置１
０が用いられ、この冷却装置１０は螺軸１１により移動
自在なガラス旋盤２の熱源移動台１２上につぎのように
装備）される。
の噴孔５が等間隔で穿設された環状の噴射器６ａ，６ａ
″および６ｂ，６ｂ″と、該各噴射器６ａ，６ａ″およ
び６ｂ，６ｂ″に接続されたバルブ７ａ，７ａ″および
７ｂ，７ｂ″付の硬質配管部８と、該配管部８に接続さ
れた可撓性配管部９とよりなる冷媒噴射型の冷却装置１
０が用いられ、この冷却装置１０は螺軸１１により移動
自在なガラス旋盤２の熱源移動台１２上につぎのように
装備）される。
つまり、ガラス材１により貫通されることになる各噴射
器６ａ，６ａ″および６ｂ，６ｂ″が熱源４の火炎両側
に配置されると共にその硬質配管部８が上記移動台１２
に立設の支持体１３ａ，１３ｂ、に取付けられて該各噴
射器６ａ，６ａ″および６ｂ，６ｂ″は定位置に保持さ
れるのである。
器６ａ，６ａ″および６ｂ，６ｂ″が熱源４の火炎両側
に配置されると共にその硬質配管部８が上記移動台１２
に立設の支持体１３ａ，１３ｂ、に取付けられて該各噴
射器６ａ，６ａ″および６ｂ，６ｂ″は定位置に保持さ
れるのである。
また、支持体１３ａ，１３ｂの上端には枠型の保持部１
４ａ，１４ｂが形成され、該各保持部１４ａ，１４ｂ内
にガラス材１と接触自在な水平状の接支ローラ１５ａ，
１５ｂと垂直状の接支ローラ１６ａ，１６ｂがそれぞれ
一対ずつ内設される。そして上記冷却装置１０により前
述の強制冷却を行う場合には、熱源４の移動時において
冷却用空気の供給源（図示せず）に連結された可撓性配
管部９および硬質配管部８を介して環状の噴射器６ａ，
６ａ″および６ｂ，６ｂ″に冷媒が給送され、該各噴射
器の噴孔５からガラス材１の周面に向けて冷媒が噴射さ
れる結果、ガラス材１における熱射部分Ｂの近傍が強制
的に冷却され、従つて該ガラス材１の軟化部分が不必要
に拡大されるのが防されると共に熱射部分Ｂの両側も速
やかに降温され、これにより所期の変形防止が達成され
るのである。
４ａ，１４ｂが形成され、該各保持部１４ａ，１４ｂ内
にガラス材１と接触自在な水平状の接支ローラ１５ａ，
１５ｂと垂直状の接支ローラ１６ａ，１６ｂがそれぞれ
一対ずつ内設される。そして上記冷却装置１０により前
述の強制冷却を行う場合には、熱源４の移動時において
冷却用空気の供給源（図示せず）に連結された可撓性配
管部９および硬質配管部８を介して環状の噴射器６ａ，
６ａ″および６ｂ，６ｂ″に冷媒が給送され、該各噴射
器の噴孔５からガラス材１の周面に向けて冷媒が噴射さ
れる結果、ガラス材１における熱射部分Ｂの近傍が強制
的に冷却され、従つて該ガラス材１の軟化部分が不必要
に拡大されるのが防されると共に熱射部分Ｂの両側も速
やかに降温され、これにより所期の変形防止が達成され
るのである。
この際、各噴射器６ａ，６ａ″および６ｂ，６ｂ″の噴
孔５からは求心方向へ向けて冷媒が均等に噴射されるこ
とになるから、熱射部分Ｂが軟化状態になるガラス材１
であつても各方向からの上記噴射圧のバランスによりそ
の軸心線が曲がることなく支持され、さらにこの際、水
平および垂直状の接支ローラ１５ａ，１５ｂ，１６ａ，
１６ｂもガラス材１を接支するので、これらの点を併せ
ることにより、前述の変形防止効果がよソー層高まるこ
とになる。
孔５からは求心方向へ向けて冷媒が均等に噴射されるこ
とになるから、熱射部分Ｂが軟化状態になるガラス材１
であつても各方向からの上記噴射圧のバランスによりそ
の軸心線が曲がることなく支持され、さらにこの際、水
平および垂直状の接支ローラ１５ａ，１５ｂ，１６ａ，
１６ｂもガラス材１を接支するので、これらの点を併せ
ることにより、前述の変形防止効果がよソー層高まるこ
とになる。
上記における具体例を示すと、つぎの通りである。
ガラス材１の外径（直径）は、１５瓢〜３５ｍ３である
。
。
上記ガラス材１を加熱するための熱源４は既知の多重管
バーナからなり、その熱源４の温度は１５００〜１６０
０℃、その熱源４の移動速度は１０〜３０Ｃ！Ｔｔ／分
、その熱源４の移動距離は７０〜１８０Ｃ７７！である
。
バーナからなり、その熱源４の温度は１５００〜１６０
０℃、その熱源４の移動速度は１０〜３０Ｃ！Ｔｔ／分
、その熱源４の移動距離は７０〜１８０Ｃ７７！である
。
熱源４と共動する一対の冷却装置１０，１０において、
環状の噴射器６ａ，６ａおよび６ｂ，６ｂはリング外径
１０ＣＩｎφ、リング内径６０〜８０ｃｍφとした高純
度カーボン製の環状バイブがそれぞれ用いられ、これら
噴射器には、不活性ガス等による常温の気体が３０ｅ／
分にて供給される。
環状の噴射器６ａ，６ａおよび６ｂ，６ｂはリング外径
１０ＣＩｎφ、リング内径６０〜８０ｃｍφとした高純
度カーボン製の環状バイブがそれぞれ用いられ、これら
噴射器には、不活性ガス等による常温の気体が３０ｅ／
分にて供給される。
熱源４の前後に配置されている上記両冷却装置１０，１
０の間隔は１０〜３０ｃ７ｎ程度である。
０の間隔は１０〜３０ｃ７ｎ程度である。
さらに保持部１４ａ，１４ｂを構成している各接支ロー
ラ１５ａ，１５ｂ，１６ａ，１６ｂは直径１０〜３０Ｔ
ｆｒＩｎとした高純度のカーボンロッドからなる。熱源
４に関する上記設定条件は、従来例とほぼ同じである。
ラ１５ａ，１５ｂ，１６ａ，１６ｂは直径１０〜３０Ｔ
ｆｒＩｎとした高純度のカーボンロッドからなる。熱源
４に関する上記設定条件は、従来例とほぼ同じである。
なお、上記においては、ガラス材１の内周面にガラス層
を積層加工する場合について述べたが、該積層加工後に
おいて移動自在な熱源４によりガラス材１を高温で熱処
理して同ガラス材１を中空から無空に加工する場合、つ
まりガラス層を形成した後のガラス材１により光ファイ
バ用ガラスを得る場合でも前述の強制冷却手段は有効て
あり、また、このようにして得た光ファイバ用ガラス（
光ファイバ用母材）を長手方向に移動する熱源により加
熱軟化させて所望の細径に延伸加工する場合でもこの強
制冷却手段は有効である。
を積層加工する場合について述べたが、該積層加工後に
おいて移動自在な熱源４によりガラス材１を高温で熱処
理して同ガラス材１を中空から無空に加工する場合、つ
まりガラス層を形成した後のガラス材１により光ファイ
バ用ガラスを得る場合でも前述の強制冷却手段は有効て
あり、また、このようにして得た光ファイバ用ガラス（
光ファイバ用母材）を長手方向に移動する熱源により加
熱軟化させて所望の細径に延伸加工する場合でもこの強
制冷却手段は有効である。
以上説明した通り、本発明の方法によるときは管状ある
いは棒状からなる水平状態のガラス材を、該ガラス材の
長手方向に移動する熱源によつて加熱しながら所望の加
工を行うことにより、光ファイバ用ガラスを得る方法に
おいて、上記熱源の進行方向前側および後側には、該熱
源と共に移動する冷却装置をそれぞれ備えておき、加熱
状態にあるガラス材の熱射部分の前側近傍および後側近
傍を、上記冷却装置により強制的に冷却するから、上記
ガラス材における熱射部分の前側および後側へ被加熱部
分が拡大する傾向が阻止され、当該加工時にガラス材が
曲がり変形することがない。
いは棒状からなる水平状態のガラス材を、該ガラス材の
長手方向に移動する熱源によつて加熱しながら所望の加
工を行うことにより、光ファイバ用ガラスを得る方法に
おいて、上記熱源の進行方向前側および後側には、該熱
源と共に移動する冷却装置をそれぞれ備えておき、加熱
状態にあるガラス材の熱射部分の前側近傍および後側近
傍を、上記冷却装置により強制的に冷却するから、上記
ガラス材における熱射部分の前側および後側へ被加熱部
分が拡大する傾向が阻止され、当該加工時にガラス材が
曲がり変形することがない。
その結果、高品質の光ファイバを得べきガラス加工が実
現できるようになると共に光ファイバｂ製造時の生産性
を高め得る長尺光ファイバ用ガラスも難なく得られ、さ
らに光ファイバ用ガラスの細径加工にも有効であるなど
、この種の加工に貢献するところ大である。
現できるようになると共に光ファイバｂ製造時の生産性
を高め得る長尺光ファイバ用ガラスも難なく得られ、さ
らに光ファイバ用ガラスの細径加工にも有効であるなど
、この種の加工に貢献するところ大である。
７ 第１図は従来例の説明図、第２図は本発明の方法を
実施する装置の１例を示した略示図、第３図は同上の要
部拡大断面図である。 １・・・・・・ガラス材、４・・・・・・熱源、１０・
・・・・・冷却装置、Ｂ・・・・・・熱射部分。
実施する装置の１例を示した略示図、第３図は同上の要
部拡大断面図である。 １・・・・・・ガラス材、４・・・・・・熱源、１０・
・・・・・冷却装置、Ｂ・・・・・・熱射部分。
Claims (1)
- １ 管状あるいは棒状からなる水平状態のガラス材を、
該ガラス材の長手方向に移動する熱源によつて加熱しな
がら所望の加工を行うことにより、光ファイバ用ガラス
を得る方法において、上記熱源の進行方向前側および後
側には、該熱源と共に移動する冷却装置をそれぞれ備え
ておき、加熱状態にあるガラス材の熱射部分の前側近傍
および後側近傍を、上記冷却装置により強制的に冷却す
ることを特徴とする光ファイバ用ガラスの加工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53082542A JPS6045134B2 (ja) | 1978-07-07 | 1978-07-07 | 光フアイバ用ガラスの加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53082542A JPS6045134B2 (ja) | 1978-07-07 | 1978-07-07 | 光フアイバ用ガラスの加工方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5510439A JPS5510439A (en) | 1980-01-24 |
| JPS6045134B2 true JPS6045134B2 (ja) | 1985-10-08 |
Family
ID=13777385
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53082542A Expired JPS6045134B2 (ja) | 1978-07-07 | 1978-07-07 | 光フアイバ用ガラスの加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6045134B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR0168009B1 (ko) * | 1996-09-13 | 1999-10-15 | 김광호 | 광섬유 모재를 제조시 사용되는 냉각장치 |
| US6220060B1 (en) * | 1999-04-08 | 2001-04-24 | Lucent Technologies Inc. | Optical fiber manufacture |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54151623A (en) * | 1978-05-17 | 1979-11-29 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Production of material for optical fiber |
-
1978
- 1978-07-07 JP JP53082542A patent/JPS6045134B2/ja not_active Expired
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54151623A (en) * | 1978-05-17 | 1979-11-29 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Production of material for optical fiber |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5510439A (en) | 1980-01-24 |
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