JPS6144728A - 光フアイバ母材製造用バ−ナ - Google Patents

光フアイバ母材製造用バ−ナ

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JPS6144728A
JPS6144728A JP16645484A JP16645484A JPS6144728A JP S6144728 A JPS6144728 A JP S6144728A JP 16645484 A JP16645484 A JP 16645484A JP 16645484 A JP16645484 A JP 16645484A JP S6144728 A JPS6144728 A JP S6144728A
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JP
Japan
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hood
burner
height
flame
optical fiber
Prior art date
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Pending
Application number
JP16645484A
Other languages
English (en)
Inventor
Tsutomu Yabuki
矢吹 勉
Yoshihiro Narita
芳大 成田
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Hitachi Cable Ltd
Original Assignee
Hitachi Cable Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Cable Ltd filed Critical Hitachi Cable Ltd
Priority to JP16645484A priority Critical patent/JPS6144728A/ja
Publication of JPS6144728A publication Critical patent/JPS6144728A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/012Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
    • C03B37/014Manufacture 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]
    • C03B37/01413Reactant delivery systems
    • C03B37/0142Reactant deposition burners
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2207/00Glass deposition burners
    • C03B2207/04Multi-nested ports
    • C03B2207/06Concentric circular ports
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2207/00Glass deposition burners
    • C03B2207/04Multi-nested ports
    • C03B2207/08Recessed or protruding ports
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2207/00Glass deposition burners
    • C03B2207/20Specific substances in specified ports, e.g. all gas flows specified
    • C03B2207/22Inert gas details
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2207/00Glass deposition burners
    • C03B2207/40Mechanical flame shields
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2207/00Glass deposition burners
    • C03B2207/42Assembly details; Material or dimensions of burner; Manifolds or supports

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
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  • Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)

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】 [産業上の利用分野] この発明は気相軸付法により光ファイバ母材を製造する
際に用いられるバーナに係り、特に加水分解によりガラ
スのスートを生成する火炎を安定して可変制御でき、所
望の屈折率分布の光ファイバ母材を再現性よく製造でき
る光ファイバ母材製造用バーナに関する。
[従来の技術] 光ファイバ母材の製造法の一つに気相軸付法が知られて
いるが、従来、気相軸付法に用いられる光ファイバ母材
製造用のバーナは、第2図に示すように、多重管バーナ
aとその外周部を覆うフードb、c、dとから主に構成
されている。多重管バーナaには、Siα4 、 Ge
C14などのガラス原料やN2 、02などのガスが供
給され、多重管バ〜すa上端の噴出口の上方には加水分
解によりガラスのスートを生成する火炎eが形成される
。5i02゜GeO2などの微粒状のスートは、図示省
略の回転する出発材である石英棒の軸方向に付着・堆積
して多孔質母材が形成される。
また、フードb内には、火炎eが垂直に且つ一定の幅と
なるようにN2 、 Ar、 Heなどが流され、更に
フードCとフードdとの間にも、多孔質母材の外径、底
面形状、底面温度などを制御するためにN2 、 AP
、 Heなどの不活性ガスが流されるようになっている
。ところで、従来は、第2図に示すように、フードb、
c上端のガス出口部の高さは等しいが、フードd上端の
高さはこれらよりも低(している(約30. )。これ
はフードCと7−ドdとの上端の高さを同じくすると、
フードCと7−ドdとの間から吹き出される”N2など
の不活性ガスが直接に多孔質母材に突き当り、低温の不
活性ガスにより多孔質母材の温度が下がり過ぎたり、或
は不活性ガス流により堆積しつつぁるスートが吹き飛ば
されたりするのを懸念したためである。
[発明が解決しようとする問題点] ところが、フードdの上端の高さがフードCよりも低い
上記の従来構造のものにあっては、フードCと7−ドd
との間から上方に吹き出される不活性ガスfは、第2図
に示すように外側に拡がる。
このため、多孔質母材の底面(フードdの外径的50m
で多孔質母材の底面外径的60#Ill+)に当る不活
性ガスfの割合が少なく、フードc、d間の不活性ガス
fの流量をO〜son/m r nの範囲で変えてみて
も、多孔質母材の外径はほとんど変わることがない。従
って、不活性ガスfの流量制御により光ファイバ母材の
屈折率分布等を変えることはできない。更に、無駄に多
量に不活性ガスfを流すため不経済である。
また、従来においてはフードbとフードCの上端の高さ
が等しかったが、かかるフード構造のものにあっては、
長時間使用すると、フードbの上端部内側にSiO2の
微粒子が付着堆積した付着物qが生成される。付着物q
が生成されると、フードbの内周部に沿う不活性ガスの
流れや火炎eの流れが変わってしまうばかりでなく、付
着物CJ h<一部剥離して多孔質母材内に混入し気泡
となったりする。このため、長時間にわたる安定性が悪
く、従って伝送帯域特性や伝送損失等が一定した光フィ
バを再現性よく製造することかできなかった。
[発明の目的] 本発明は以上の従来の問題点を有効に解決すべく創案さ
れたものであり、本発明は、新規なフード構造とするこ
とにより、ガラスのスートを含む火炎を安定して可変制
御でき、所望の屈折率分布の光ファイバ母材を再現性よ
く製造し得る光ファイバ母材製造用バーナを提供するこ
とを目的とする。
[発明の概要] 上記目的を達成するために、本発明は、上方に臨まぜて
設けられ供給されたガラス原材料を加水分解しスートを
生成する火炎を発生′させるバーナ本体と、バーナ本体
の外側に同心配置に立設された複数の円筒形のフードと
を有し、上記フードのうち最内側に位置し上記バーナ本
体からの火炎を案内するフードの上端部の高さをその外
側に隣接するフードの上端部の高さよりも低(すると共
に不活性ガスを吹き出す最外側のフードiその内側に隣
接づ−るフードの上端部の高さを等しくなしたものであ
る。
[実施例] 以下に本発明の実施例を添付図面に従って詳述する。
第1図において、4はバーナ本体たる多重管バーナであ
り、多重管バー t 4 ニL;LSiCQ4. Ge
CJl!4などのガラス原料、気化状態のガラス原料を
搬送するArなとのキャリアガスおよび火炎を形成する
02 、02などの燃焼用ガスなどが供給される。多重
管バーナ4は上方に臨ませて設けられており、多重管バ
ーナ4上端の噴出口4aの上方には加水分解によりガラ
スのスートを生成覆る火炎5が形成される。この火炎5
の安定化を図るために、多重管バーナ4及び火炎5の外
周部にはフード1,2゜3が立設されている。フード1
.2.3は円筒形をなし、多重管バーナ4の外側に同心
状に配設されている。
最内側の7−ド1の上端面1aの高さはそのすぐ外側の
フード2の上端面2aの高さより低くなっている。また
、最外側のフード3とそのすぐ内側のフード2の上端部
3a、 2aの高さは等しい。
上端面3a、 2aの高さは両端面を同一研磨盤上で研
磨して揃えるようにする。フード1内には82 、^r
、 Heなどの不活性ガスが供給され、この不活性ガス
は多重管バーナ4外周面とフード1内周面との間を上昇
し更に火炎5を包囲するようにフード1内周面に沿って
流れ火炎5を垂直に且つ所定幅に案内する。また、フー
ド2と7−ド3との間にもN2 、^r、 Heなどの
不活性ガスが供給される。フード2とフード3との間の
不活性ガスは、上端面2a、3a間の環状の吹出口から
上方に吹き出される。
このように、本発明では、不活性ガスが吹き出される最
外側のフード3とその内側のフード2の上端面3a、 
2aの高さを等しくしているので、フード2,3間の上
端吹出口から吹き出される不活性ガスはほぼ垂直に上昇
する。このため、火炎5上方にスートの付着堆積により
形成される多孔質母材の外径や底面形状あるいは底面温
度を、フード2,3間から吹ぎ上げられる不活性ガスの
流量を調整することでコントロールすることができる。
次に具体例により、このことを示す。
多重管バーナ4としては4重管構造のものを用い、中心
部に5tCQaを1210##/分、GeCQaを12
0η/分、 Arキャリヤガスをeaocc、’分の割
合で流し、その外側の管に順にArを1.2fl/分、
  N2を4.7fl/分、02を8.25 J/分の
流量でそれぞれ流した。また、石英ガラス製で外径50
m、内径44胴の7−ド3と外径38M、内径34mの
フード2と外径28#、内径24mのフード1とを用い
、フード1内にはN2を1oti1分を流し、更にフー
ド2とフード3との間には着色したN2ガスを2on1
分から40ρ/分まで流量を変えて流した。
このような条件で7−ド2と7−ド3との間から吹き出
されるN2ガス流をストロボ光の下で観察したところ、
吹出直後は第1図に示ず如く垂直よりやや内側に傾いて
上昇し、20〜40.11/分の流暢ではフード2.3
の上端面2a、3aから30〜50Mの空間部で茗しい
乱流を生じて拡がるのが見られた。また、フード2とフ
ード3との間のN2ガス流量を25〜4ap/分の間で
変えると、多孔質母材の外径が70InIn〜40#に
変化すると共に多孔質母材の底面温度も1040℃〜9
80℃へと変化した。更に、屈折率分布定数αもこれら
に対応して1.7〜2.2に変わった。これは、N2ガ
スが乱流の状態で拡がって火炎5にあたって熱を奪った
り、多孔質母材に付着したスートを一部吹き飛ばすこと
によるものであるが、従来において懸念されていた不活
性ガス流による多孔質母材の底部温度の過冷や問題視す
べきほどのスートの飛散などの心配はないことが確認さ
れた。
また、本発明では、最内側のフード1の上端面1aをそ
の外側のフード2の上端面2aより低くしているが、か
かる構造のものではフード1の上端内周面に5i02な
どが付着しにくい。
第1図の構成において、外径28姻、内径25履のフー
ド1の上端面1aを多重管バーナ4の噴出口4aから9
5mm高くすると共に、上端面1aを外径36mm、内
径32IInのフード2および外径50mm、内径44
mのフード3の上端面2a、3aよりも5#低くした。
そしてフード1内にはN2ガスを10Jl/分。
フード2.3間にはN2ガスを3sn/分流した。更に
4重管構造で外径16#の多重管バーナ4には、中心部
に5ill 1210mg/分、 GeCl41601
119/分。
計ガス680cc/分を流し、その外側の管に順に八r
1.2.ti1分、 N24.64+/分、  02 
 B、25Jl/分を流した。
このようにバーナ構造9寸法、ガス流量を定めてフード
1上端の32.5M上方に多孔質母材を形成させた。こ
のバーナを2400時間(バーナの寿命と推定される)
使用したが、フード1の上端内周面に5i02などの付
着は全く見られず、安定した多孔質母材が製造できた。
なお、上記実施例において多重管バーナ4及び火炎5を
包囲するフードはフード1.2.3からなる3重管構造
であったが、4重管、5重管などの多重管構造としても
よい。また、多重管構造のフードにおいて最外側とその
すぐ内側のフード間だけでなく、例えばフード1,2間
からも不活性ガスを吹き出すようにしてもよい。更に、
多重管バーナ4も4重管だけでなく、3重管や5重管な
どのものでもよい。
[発明の効果] 以上型するに本発明によれば次のような優れた効果を発
揮することができる。
(1)  不活性ガスを吹き出す最外側のフードとその
すぐ内側のフードの上端部の高さを等しくしたので、不
活性ガスがほぼ垂直に吹き上がるようになり、この不活
性ガス流により多孔質母材の外径や底面形状あるいは温
度を変えることができ、光ファイバの屈折率分布を制御
できる。更に、少量の不活性ガスにより多孔質母材の外
径などを変えることができ、経済的である。
(2)  最内側のフードの高さをその1ぐ外側のフー
ドより低くしたため、最内側のフードの上端内周面への
5i(hなどの付着が防止され、火炎を安定に保持でき
、長時間にねI〔って同一状態で光ファイバ母材を製造
できる。従って、光ファイバの伝送帯域特性はわずかな
条件変化で変ってしまうが、同一の伝送帯域特性のファ
イバ母材を再現性よく製造できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る光ファイバ母材製造用バーナの一
実施例を承り縦断面図、第2図は従来の光ファイバ母材
製造用バーナの縦断面図である。 図中、1.2.3はフード、4は多重管バーナ、5は火
炎である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 上方に臨ませて設けられ供給されたガラス原材料を加水
    分解してスートを生成する火炎を発生させるバーナ本体
    と、バーナ本体の外周に同心配置に立設された複数の円
    筒形のフードとを備えた光ファイバ母材製造用バーナに
    おいて、上記フードのうち最内側に位置し上記バーナ本
    体からの火炎を案内するフードの上端部の高さをその外
    側に隣接するフードの上端部の高さよりも低くすると共
    に不活性ガスを吹き出す最外側のフードとその内側に隣
    接するフードの上端部の高さを等しくしたことを特徴と
    する光ファイバ母材製造用バーナ。
JP16645484A 1984-08-10 1984-08-10 光フアイバ母材製造用バ−ナ Pending JPS6144728A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5238229A (en) * 1991-03-28 1993-08-24 Nisshin Steel Co., Ltd. Burner for generating soot and furnace to deposit soot by using the same
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