JPS6121177B2 - - Google Patents
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- JPS6121177B2 JPS6121177B2 JP18459482A JP18459482A JPS6121177B2 JP S6121177 B2 JPS6121177 B2 JP S6121177B2 JP 18459482 A JP18459482 A JP 18459482A JP 18459482 A JP18459482 A JP 18459482A JP S6121177 B2 JPS6121177 B2 JP S6121177B2
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Classifications
-
- 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]
- C03B37/01413—Reactant delivery systems
- C03B37/0142—Reactant deposition burners
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2207/00—Glass deposition burners
- C03B2207/04—Multi-nested ports
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
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- C03B2207/04—Multi-nested ports
- C03B2207/16—Non-circular ports, e.g. square or oval
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C03B2207/00—Glass deposition burners
- C03B2207/20—Specific substances in specified ports, e.g. all gas flows specified
- C03B2207/26—Multiple ports for glass precursor
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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- Glass Melting And Manufacturing (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は光フアイバ母材の製造方法に関する。
光フアイバ母材の製造に当つては２重るつぼ
法、MCVD法（内付化学気相堆積法）VAD（軸
付法）法などが一般に広く用いられており、本発
明はVAD法に関するものである。
法、MCVD法（内付化学気相堆積法）VAD（軸
付法）法などが一般に広く用いられており、本発
明はVAD法に関するものである。
VAD法ではまずコアスートを作成して透明ガ
ラス化し石英管を被せる方法、コアスートを作成
して透明ガラス化し外付法でクラツドを形成する
方法、コアスート、クラツドスートを同時に合成
した後透明化する方法などがあるが、本発明はコ
アスート、クラツドスートを同時に合成する製法
の改良に関する。この製法ではコアの屈折率分布
が二乗分布のグレーデイツド型の他コアの直径の
小さいシングルモードフアイバ用スートの製法と
して広く使われている。コアスートとクラツドス
ートを同時に合成する方法において、従来困難で
あるとされた点は、スート作成時あるいはその後
の焼結時にクラツドのスートが割れやすいことで
あつた。本発明はこの欠点を解決したものであ
る。
ラス化し石英管を被せる方法、コアスートを作成
して透明ガラス化し外付法でクラツドを形成する
方法、コアスート、クラツドスートを同時に合成
した後透明化する方法などがあるが、本発明はコ
アスート、クラツドスートを同時に合成する製法
の改良に関する。この製法ではコアの屈折率分布
が二乗分布のグレーデイツド型の他コアの直径の
小さいシングルモードフアイバ用スートの製法と
して広く使われている。コアスートとクラツドス
ートを同時に合成する方法において、従来困難で
あるとされた点は、スート作成時あるいはその後
の焼結時にクラツドのスートが割れやすいことで
あつた。本発明はこの欠点を解決したものであ
る。
本発明者等はクラツドのスートが割れる原因を
検討したところ、コアスートの界面からクラツド
スートの外周にかけて温度分布がなめらかでない
ことが原因であることがわかつた。即ち、外周よ
り内側に堆積温度の低い部分が存在すると、この
部分のかさ密度は低くなる。このかさ密度の低い
部分が堆積後クラツド用バーナーの炎で堆積温度
以上に加熱されると収縮が生じる。この収縮率は
堆積温度の高い、かさ密度の高い部分よりも大き
いので、引張張力が働きクラツクが発生する。焼
結時のクラツク発生も同様の理由による。
検討したところ、コアスートの界面からクラツド
スートの外周にかけて温度分布がなめらかでない
ことが原因であることがわかつた。即ち、外周よ
り内側に堆積温度の低い部分が存在すると、この
部分のかさ密度は低くなる。このかさ密度の低い
部分が堆積後クラツド用バーナーの炎で堆積温度
以上に加熱されると収縮が生じる。この収縮率は
堆積温度の高い、かさ密度の高い部分よりも大き
いので、引張張力が働きクラツクが発生する。焼
結時のクラツク発生も同様の理由による。
本発明は上記のような温度分布の不均一をなく
すことによりクラツドのスートの割れを防止した
ものである。
すことによりクラツドのスートの割れを防止した
ものである。
すなわちコアスートとクラツドスートを同時に
合成する方法は、第１図にコア用バーナーとクラ
ツド用バーナーの２本バーナーでスートを作製す
る例を示すように、コア用バーナー４とクラツド
用バーナー２，３を用いて、スート１を形成する
ものである。第２図は第１図のような従来法によ
るスート表面の温度分布を示すもので、前記のよ
うに、外周より内側に堆積温度の低い部分が存在
して、コアスートの界面からクラツドスートの外
周にかけて温度分布がなめらかでないことが判
る。図中、Ｔは温度、ｒはスート中心からの距離
である。
合成する方法は、第１図にコア用バーナーとクラ
ツド用バーナーの２本バーナーでスートを作製す
る例を示すように、コア用バーナー４とクラツド
用バーナー２，３を用いて、スート１を形成する
ものである。第２図は第１図のような従来法によ
るスート表面の温度分布を示すもので、前記のよ
うに、外周より内側に堆積温度の低い部分が存在
して、コアスートの界面からクラツドスートの外
周にかけて温度分布がなめらかでないことが判
る。図中、Ｔは温度、ｒはスート中心からの距離
である。
本発明ではスート製造の際のクラツドバーナと
して、原料出口、燃料ガス出口、助燃ガス出口、
不活性ガス出口のうち１種以上の出口が複数にな
つているものを用いることにより、各出口から出
る各ガスの流量を調節して、スート表面の温度分
布の制御を容易にしたものである。
して、原料出口、燃料ガス出口、助燃ガス出口、
不活性ガス出口のうち１種以上の出口が複数にな
つているものを用いることにより、各出口から出
る各ガスの流量を調節して、スート表面の温度分
布の制御を容易にしたものである。
第３図〜第６図に、本発明で用いるクラツド用
バーナーの例を示す。図中、５，６，７，１０，
１１，１２，１５，１６，１７，１８，２７，２
８，２９は原料又はH2又は原料とH2の混合ガス
の出口、８，１３，１９，２６は不活性ガスの出
口、９，１４，２１，２２，２３，２４，２５，
３０はO2ガスの出口である。また第７図は本発
明による改善後のスート表面の温度分布である。
バーナーの例を示す。図中、５，６，７，１０，
１１，１２，１５，１６，１７，１８，２７，２
８，２９は原料又はH2又は原料とH2の混合ガス
の出口、８，１３，１９，２６は不活性ガスの出
口、９，１４，２１，２２，２３，２４，２５，
３０はO2ガスの出口である。また第７図は本発
明による改善後のスート表面の温度分布である。
第３図、第５図、第６図は複数の原料ガス出口
が互に隣接しているものであり、第４図は複数の
原料出口が他のガスによつて互に分離されている
ものである。第３図、第５図、第６図のように原
料ガス出口を隣接させることにより、この原料の
境界で温度分布が不連続になるのを防ぐことがで
きる。またこのように単に隣接したのでは原料境
界でスート形状にへこみ、またはふくらみを生じ
ることがあるので、第４図等ののように原料出口
の間にH2等の燃料ガス、O2等の助燃ガス、Ar、
He等の不活性ガス等の他のガスを流し、このへ
こみまたはふくらみを他のガスの流量で調節し、
形状をなめらかにすることにより温度分布を均一
にすることができる。
が互に隣接しているものであり、第４図は複数の
原料出口が他のガスによつて互に分離されている
ものである。第３図、第５図、第６図のように原
料ガス出口を隣接させることにより、この原料の
境界で温度分布が不連続になるのを防ぐことがで
きる。またこのように単に隣接したのでは原料境
界でスート形状にへこみ、またはふくらみを生じ
ることがあるので、第４図等ののように原料出口
の間にH2等の燃料ガス、O2等の助燃ガス、Ar、
He等の不活性ガス等の他のガスを流し、このへ
こみまたはふくらみを他のガスの流量で調節し、
形状をなめらかにすることにより温度分布を均一
にすることができる。
また第５図は原料ガス、燃料ガス、助燃ガス、
不活性ガスの出口が全て複数である例を示し、第
６図は原料ガス、燃焼ガスの出口が複数の例であ
る。これらいずれのガス出口を複数にするかは適
宜、組み合わせることができ、原料ガス出口が１
つまたは複数でかつ、燃料ガス出口が複数である
組合せ、原料ガス出口が１つまたは複数で、かつ
助燃ガス出口が複数である組合せ、原料ガス出口
が１つまたは複数で、かつ不活性ガス出口が複数
である組合せ等が挙げられ、これらの組合せは原
料ガス以外のガスで温度分布を調節する方法であ
り、H2等の燃焼用ガスは増すと温度は上がる
が、フレームの広がりも大きくなり、O2等の助
燃性ガスは増すとフレームは細くなり温度が上が
る。また不活性ガスは流量を増すとフレームは細
くなり温度は下がる。バーナーとスートの位置関
係、スートの太さ等、製造条件に応じて、上記の
複数出口の各口からのH2ガス、不活性ガス、助
燃ガスの流量を調節することによつて温度分布を
調節したり、複数出口からの原料ガスの流量を調
節してスート形状がなめらかになるよう調節する
ことができる。
不活性ガスの出口が全て複数である例を示し、第
６図は原料ガス、燃焼ガスの出口が複数の例であ
る。これらいずれのガス出口を複数にするかは適
宜、組み合わせることができ、原料ガス出口が１
つまたは複数でかつ、燃料ガス出口が複数である
組合せ、原料ガス出口が１つまたは複数で、かつ
助燃ガス出口が複数である組合せ、原料ガス出口
が１つまたは複数で、かつ不活性ガス出口が複数
である組合せ等が挙げられ、これらの組合せは原
料ガス以外のガスで温度分布を調節する方法であ
り、H2等の燃焼用ガスは増すと温度は上がる
が、フレームの広がりも大きくなり、O2等の助
燃性ガスは増すとフレームは細くなり温度が上が
る。また不活性ガスは流量を増すとフレームは細
くなり温度は下がる。バーナーとスートの位置関
係、スートの太さ等、製造条件に応じて、上記の
複数出口の各口からのH2ガス、不活性ガス、助
燃ガスの流量を調節することによつて温度分布を
調節したり、複数出口からの原料ガスの流量を調
節してスート形状がなめらかになるよう調節する
ことができる。
実施例 １
コア７μｍ、外径125μｍ、のシングルモード
フアイバ用プリフオームを作製するためにはコア
スート径９φ、外径193φのスートが必要であ
る。ところが従来の原料投入口が１つしかないク
ラツド用バーナーを２〜３本使つても二つのフレ
ームの重なり方によりスートの温度分布が不均一
になり、100φ以上のスートをつくることは困難
であつた。しかし、本発明による第６図に示した
バーナー１本でクラツドを形成させたところ、各
吹出口からの流量を調整しスートの温度分布をな
だらかにすることにより外径〜200φのスートを
合成することができた。
フアイバ用プリフオームを作製するためにはコア
スート径９φ、外径193φのスートが必要であ
る。ところが従来の原料投入口が１つしかないク
ラツド用バーナーを２〜３本使つても二つのフレ
ームの重なり方によりスートの温度分布が不均一
になり、100φ以上のスートをつくることは困難
であつた。しかし、本発明による第６図に示した
バーナー１本でクラツドを形成させたところ、各
吹出口からの流量を調整しスートの温度分布をな
だらかにすることにより外径〜200φのスートを
合成することができた。
実施例 ２
第８図に示すような従来の３重構造バーナーを
用いてスートを形成した。最外ポート３３には酸
素ガス６／分、第２ポート３２にはArガス２
／分を流し、中心ポート３１にはSiCl4400c.c.／
分、とH22／分とを流した。約１時間後、スー
トが約５cm成長した時点でスートの最外層に割れ
が発生した（比較例）。
用いてスートを形成した。最外ポート３３には酸
素ガス６／分、第２ポート３２にはArガス２
／分を流し、中心ポート３１にはSiCl4400c.c.／
分、とH22／分とを流した。約１時間後、スー
トが約５cm成長した時点でスートの最外層に割れ
が発生した（比較例）。
そこで第９図に示す本発明による中心ポート等
分割バーナーを用いた。最外ポート３７及び第２
ポート３６については上記比較例と同条件である
が中心ポートについては中心ポート上部３４には
H21.8／分とSiCl450c.c.／分を、中心ポート下部
３５にはH20.2／分、SiCl4400c.c.／分の流量を
流すことにより、長さ50cmのスートが安定してで
きるようになつた。この条件で80本のスートを製
造したが割れたものはまつたくなかつた。
分割バーナーを用いた。最外ポート３７及び第２
ポート３６については上記比較例と同条件である
が中心ポートについては中心ポート上部３４には
H21.8／分とSiCl450c.c.／分を、中心ポート下部
３５にはH20.2／分、SiCl4400c.c.／分の流量を
流すことにより、長さ50cmのスートが安定してで
きるようになつた。この条件で80本のスートを製
造したが割れたものはまつたくなかつた。
次に堆積速度向上のために上記条件のうち、中
心ポート上部３４のH2を３、SiCl4を200c.c.／分
に増したところ堆積速度は1.5倍に増加した。同
じく長さ50cm80本のスートを製造したところ、わ
ずか２本のスートが各々20cm、23cmで割れたのみ
であつた。
心ポート上部３４のH2を３、SiCl4を200c.c.／分
に増したところ堆積速度は1.5倍に増加した。同
じく長さ50cm80本のスートを製造したところ、わ
ずか２本のスートが各々20cm、23cmで割れたのみ
であつた。
さらに、堆積速度を向上させるために流量条件
を以下のように変えた。中心ポート上部34、H23
／分、SiCl4400c.c.／分、中心ポート下部35、
H22／分、SiCl4400c.c.／分。これによると堆積
速度は約２倍となつたが、ほとんどのスートは約
20cm以上成長させると割れが発生した。原因は、
従来法での割れと同じくスートが上へ舞い上がり
火炎の当たらない低温部で付着するためであるこ
とが、かさ密度分布の測定からわかつた。
を以下のように変えた。中心ポート上部34、H23
／分、SiCl4400c.c.／分、中心ポート下部35、
H22／分、SiCl4400c.c.／分。これによると堆積
速度は約２倍となつたが、ほとんどのスートは約
20cm以上成長させると割れが発生した。原因は、
従来法での割れと同じくスートが上へ舞い上がり
火炎の当たらない低温部で付着するためであるこ
とが、かさ密度分布の測定からわかつた。
そこで、中心ポートを３等分割した第３図に示
すバーナーを用い、出口６をシールガスポートと
した。出口５と出口７は夫々上記の上部及び下部
の流量とし、シールガスポート６の流量条件は
Ar500c.c.／分とした。反応により生成したスート
流は中心出口６のシールガスによつて指向性が改
善され、スート流の舞い上がりが改善され、長さ
50cmのスート80本を製造したところ、５本スート
にのみわれが発生した。このバーナーによる製法
は従来法にくらべ堆積速度が２倍で、われ率も10
％以下で、生産性に豊むものであつた。
すバーナーを用い、出口６をシールガスポートと
した。出口５と出口７は夫々上記の上部及び下部
の流量とし、シールガスポート６の流量条件は
Ar500c.c.／分とした。反応により生成したスート
流は中心出口６のシールガスによつて指向性が改
善され、スート流の舞い上がりが改善され、長さ
50cmのスート80本を製造したところ、５本スート
にのみわれが発生した。このバーナーによる製法
は従来法にくらべ堆積速度が２倍で、われ率も10
％以下で、生産性に豊むものであつた。
第１図はコア用バーナーとクラツド用バーナを
用いてスートを作製する従来法を示す図であり、
第２図は第１図の従来法で得られるスート表面の
温度分布である。第３，４，５，６図は本発明で
用いられるクラツド用バーナーの１例を示す図で
あり、第７図は本発明方法で得られるスート表面
の温度分布である。第８図は実施例２で用いた従
来法の三重構造バーナーを示す図、第９図は実施
例２で用いた中心ポート２分割のバーナーを示す
図である。
用いてスートを作製する従来法を示す図であり、
第２図は第１図の従来法で得られるスート表面の
温度分布である。第３，４，５，６図は本発明で
用いられるクラツド用バーナーの１例を示す図で
あり、第７図は本発明方法で得られるスート表面
の温度分布である。第８図は実施例２で用いた従
来法の三重構造バーナーを示す図、第９図は実施
例２で用いた中心ポート２分割のバーナーを示す
図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ １本のバーナから、コア用ガラスの原料ガス
および酸素、水素を供給して、水素を燃焼させ、
火炎加水分解によりガラス微粒子を合成し、これ
を回転している出発部材の上に送り、積層させ、
ひきつゞきこれを軸方向に成長させることによ
り、円柱状のガラス微粒子体を作りながら同時に
他の１本以上のバーナからクラツド用ガラスの原
料ガスおよび酸素、水素を供給して、水素を燃焼
させ、火炎加水分解により、ガラス微粒子を合成
し、これを前記コア用の円柱状のガラス微粒子体
の側面に送り一定の厚さに積層させていくことに
より、コア用ガラス微粒子体およびクラツド用ガ
ラス微粒子体の２重構造の円柱状ガラス微粒子体
を作り、次にこれを焼結して、半径方向に任意の
屈折率分布をもつたコアと屈折率が一定のクラツ
ドとよりなる円柱状の透明ガラス体を得る光伝送
用ガラスの製造方法において、供給ガスの１種以
上について複数の出口をもつクラツド用バーナー
を使用することを特徴とする光フアイバ母材の製
造方法。 ２ 複数の原料出口が互に隣接しているクラツド
用バーナーを使用する、特許請求の範囲１記載の
光フアイバ母材の製造方法。 ３ 複数の原料出口が他のガスによつて互に分離
されているクラツド用バーナーを使用する、特許
請求の範囲１記載の光フアイバ母材の製造方法。 ４ 原料出口が１つ又は複数であり、かつ燃料ガ
ス出口が複数であるクラツド用バーナーを使用す
る、特許請求の範囲１記載の光フアイバ母材の製
造方法。 ５ 原料出口が１つ又は複数であり、かつ助燃ガ
ス出口が複数であるクラツド用バーナーを使用す
る、特許請求の範囲１記載の光フアイバ母材の製
造方法。 ６ 原料出口が１つ又は複数であり、かつ不活性
ガスの出口が複数であるクラツド用バーナーを使
用する特許請求の範囲１記載の光フアイバ母材の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18459482A JPS5978941A (ja) | 1982-10-22 | 1982-10-22 | 光フアイバ母材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18459482A JPS5978941A (ja) | 1982-10-22 | 1982-10-22 | 光フアイバ母材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5978941A JPS5978941A (ja) | 1984-05-08 |
| JPS6121177B2 true JPS6121177B2 (ja) | 1986-05-26 |
Family
ID=16155935
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18459482A Granted JPS5978941A (ja) | 1982-10-22 | 1982-10-22 | 光フアイバ母材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5978941A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005060148A (ja) | 2003-08-08 | 2005-03-10 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光ファイバ用母材の製造方法及び光ファイバ用母材並びに光ファイバの製造方法及び光ファイバ |
-
1982
- 1982-10-22 JP JP18459482A patent/JPS5978941A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5978941A (ja) | 1984-05-08 |
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