JPS6065742A - Ｖａｄ法による光フアイバ用多孔質ガラス母材の製造方法 - Google Patents

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】 本発明はＶＡＤ法による光ファイバ用多孔質母拐の製造
方法に関する。

石英系光ファイバ母料の製造方法の１つとして知られて
いるＶＡＤ法でハ、ハじめハロゲン化金属の気相反応に
よりガラス合成を行ない、ガラススート棒をつくる。

こうしてつくられたガラススート棒はその後、高温の熱
処理により透明ガラス化される。

一般的に採用されている上記気相反応手段は火炎加水分
解法であり、この方法では主原料として５ｉＣＡ４　が
採用されているとともに副原料（ドープ剤用）としては
ＧｅＣ／ｉ４　、ＰＯＣｌ２、ＢＣｌ２、その他各種の
ものが採用され、これら気相のガラス原料が酸水素炎を
介して火炎加水分解される。

上記におけるドープ剤として注目されている１つに弗素
があり、弗素は酸化硼素と同じく数少ない屈折率低下成
分でろって、酸化硼素のよう４熱履歴による屈折率変化
がないので望ましい０ ところが弗素（Ｆ）の場合、上記火炎加水分解反応時の
水素ガス（Ｈ２）と化合することによりガラス腐蝕作用
の強い弗酸（ＨＦ）を生じ、そのため火炎加水分解法に
よるＶＡＤ法では、弗素をドープ剤とすることが回避さ
れている。

本発明は上記の問題点に鑑み、ＶＡＤ法による光ファイ
バ用字孔質ガラス母料の製造時、弗酸を生じることなく
弗素がドープできるようにしたものであり、以下その具
体的方法を図示の実施例により説明する。

第１図において、１は耐熱性の反応容器であり、この反
応容器１は上下２つの反応室２．３を備えているととも
にこれら両反応室２．３は通孔４を備えた板状の境界部
６により互いに分離されている。

さらに上記における一方の反応室２の下部には多重管構
造のバーナからなる酸化物粉末生成用の吹出器６が挿設
されているとともに該反応室２の上部には排気ロアが設
けられてお９、他方の反応室３の下部には、管状構造で
あってその外側（または内側）に加熱手段８を備えた酸
化物粉末生成用の吹出器９が挿設され・かつ・該反応室
３の上部にも排気口１０が設けられている。

図中、１１は反応容器１の上部に設けられた出入口、１
２は棒状の堆積器であり、この堆積器１２は上下動かつ
回転自在であって上記反応容器１の出入口１１からその
内部へ挿入されている。

１３．１４はそれぞれ吹出器６．８に接続された原料供
給系、１６．１６はそれぞれ排気ロア、１０に接続され
た排気系である。

本発明では第１図に示すごとく反応容器１の下位の反応
室２において火炎加水分解反応を先行して行ない、これ
に後続して上位の反応室３では熱酸化反応を行なう。

反応室２内で火炎加水分解反応を行なうときは、原料供
給系１３から訳出器６に向けて気相の主原料（ＳｉＣ６
４）、または該主原料と気相の副原料（ドープ剤となる
Ｇ　ｅ　Ｃｔ４、ＰＯＣ４，などの金属ハロゲン化物、
たソしＦを含むものは除く）とを供給するとともに酸素
ガス（０□）、水素ガス（Ｈ２）も同時に該吹出器６へ
供給し、そして酸水素ガスを燃焼状態とすることにより
上記気相のガラス原料を火炎加水分解反応させ、その反
応生成物すなわちスート状のガラス（酸化物粉末）を吹
出器６から堆積器１２へと噴射する。

回転状態とした棒状の堆積器１２は、はじめその下端が
上記吹出器６の粉末噴射領域にちり、当該下端にスート
状ガラスが順次堆積されると、その堆積速度に応じて堆
積器１２は上昇し、これにともないガラススート棒Ａが
形成され、四棒Ａが漸次軸方向に成長する。

こうして形成されたガラススート棒ＡＨこれの成長にと
もなう堆積器１２の上昇により、境界部６の通孔４を通
ってその上端から反応室３内へ進入する。

供給系１４から吹出器６に向けて気相の主原料（ＳｉＣ
６４）と弗素を含む気相の副原料（ＳＦ６、ＣＣｌ２Ｆ
２など）と酸素ガス（０２）とを供給し、また、必要に
応じて他の副原料（ＰＯＣｌ２など）も供給し、そして
該吹出器６の外周にある加熱手段８により、酸素ガス混
合状態の上記気相のガラス原料を熱酸化反応させ、その
反応生成物すなわち弗素を含むスート状のガラス（酸化
物粉末）を吹出器９からガラススート棒Ａの外周へ噴射
する。

こうして吹出器９からスート状のガラスを噴射すること
により、ガラススート棒Ａの外周にはガラススート層Ｂ
が堆積され、四棒Ａは増径される。

以下、ガラススート棒Ａのはゾ全長にわた９、ガラスス
ート層Ｂが形成されることにより光フアイバ用多孔質ガ
ラス母材がつくられ、その後、当該母材は高温の熱処理
を受けて透明なプリフォームロッドとなる。

上記のようにして光ファイバ用多孔質ガラス母材をつく
るとき、先行の反応室２内では火炎加水分解法によりガ
ラススート棒ｊ’ｌっくルカ、後続の反応室３内では熱
酸化法によりガラススート層Ｂを形成するのであり、し
かも両反応室２．３は境界部を介して分離されているの
で、反応室２側にＨ２ガスが存在し、反応室３側に弗素
または弗化物が存在していても、ＨＦ金生じるようなこ
とがなく、シたがって光フアイバ用多孔質ガラス母材に
問題なく弗素をドープすることができる。

なお、第１図の実施例では境界部６が通孔４を有する板
状構造となっているが、該境界部５に関しては第２図の
ごとき絞り形状の通路２４により構成してもよく、さら
に第３図のごとき不活性ガスによる気体膜３４で構成し
てもよい。

第３図の場合ではその境界部５の領域に気体吹出口、気
体吸入口などを適当に設けておき、これら両日に送気系
３６、吸気系３６などを配管により接続する。

第２図の通路２４にも第３図のような気体膜を形成して
もよい。

一方、加熱手段８を備えた吹出器９は自己発熱型、外部
加熱型、内部加熱型など、適当なものが採用されるが、
例えばカーボン抵抗加熱型あるいは誘導加熱型とする場
合は、第４図のごとく外側の石英管９ａと内側のカーボ
ン管９ｂとで吹出器９を構成したり、あるいは第５図の
ごとく外側の石英管９ａと中間のカーボン管９ｂと内側
の石英管９ｃとで吹出器９を構成する。

また、酸水素炎を介して吹出器９を外部から加熱すると
きは、該吹出器９を石英管などの耐熱パイプで構成し＼
第６図のごとき中空リング状のバーナとか、第７図のご
とき管状のバーナなどによる加熱手段をその吹出器９の
外周に備える。

さらに上述した本発明方法では、光ファイバのコアとな
る多孔質ガラス母材とか、あるいは光フアイバ用コアと
元ファイバ用りラ′ツドとを有する多孔質ガラス母料な
どが製造できる。

以上説明した通り、本発明方法は先行してガラス原料の
気相反応を行なう反応室と、後続してガラス原料の気相
反応を行なう反応室とを、これら両反応室間に設けた境
界部により互いに分離するとともにガラススート棒がそ
の境界部を通過できるようにしておき、上記先行の反応
室では、弗素を含まない気相のガラス原料を火炎加水分
解反応させ、これにより生成されたスート状のガラスを
棒状に堆積させてガラススート棒をつくり、上記後続の
反応室では、弗素を含む気相のガラス原料を熱酸化反応
させ、これにより生成された生成されたスート状のガラ
スを、前記先行の反応室から境界部を経て当該後続の反
応室内へ導入したガラススート棒の外周に堆積させるこ
とを特徴としているから、Ｆを含有する光フアイバ用多
孔質ガラス母材がＶＡＤ法により問題なく製造できるこ
ととなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の１実施例を略示した説明図、第２
図、第３図は同法における境界部の４＋ｂ４１１１ｆｌ
−蕗うＴヒ１介う１七シ９８１蔦≦？ｌ−笛Ａ署ｉｆｆ
１−ｓ−−１ｍりＥ７＋ノ・、・曹−同法における吹出
器の加熱手段を各種例示した断面図である。 １・・・・・反応容器 ２・・・・・先行の反応室 ３・・・・・後続の反応室 ６・・・・・境界部 ６・・・・・火炎加水分解反応用の吹出器９・・・・・
熱酸化反応；用の吹出器 １２・・・・・堆積器 Ａ−−−・・ガラススート棒 Ｂ・・・畳・ガラススート層 特許出願人 代理人　弁理士　井　藤　誠 第４図 第　６　図 第５図 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 先行してガラス原料の気相反応を行なう反応室と、後続
   してガラス原料の気相反応を行なう反応室とを、これら
   両反応室間に設けた境界部により互いに分離するととも
   にガラ°ススート棒がその境界部を通過できるようにし
   ておき、」１記先行の反応室では、弗素を含まない気相
   のガラス原料を火炎加水分解反応させ、これにより生成
   されたスート状のガラスを棒状に堆積させてガラススー
   ト棒をつくり、上記後続の反応室では、弗素を含む気相
   のガラス原料を熱酸化反応させ、これにより生成された
   スート状のガラスを、前記先行の反応室から境界部を経
   て当該後続の反応室内へ導入したガラススート棒の外周
   に堆積させるＶＡＤ法による元ファイバ用多孔質ガラス
   ・母材の製造方法。