JPS6168338A - 光フアイバ母材の製造方法 - Google Patents
光フアイバ母材の製造方法Info
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- JPS6168338A JPS6168338A JP18741884A JP18741884A JPS6168338A JP S6168338 A JPS6168338 A JP S6168338A JP 18741884 A JP18741884 A JP 18741884A JP 18741884 A JP18741884 A JP 18741884A JP S6168338 A JPS6168338 A JP S6168338A
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- gas
- pipe
- glass
- plasma
- glass pipe
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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
-
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- C03B37/012—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
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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
- C03B37/01815—Reactant deposition burners or deposition heating means
- C03B37/01823—Plasma deposition burners or heating means
- C03B37/0183—Plasma deposition burners or heating means for plasma within a tube substrate
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
Ｔ産業上の利用分野１
本発明はプラズマＣＶＤ法により光ファイバ母材を製造
する方法に関する。
する方法に関する。
ｆ従来の技術１
光ファイバ母材を製造する方法の１つにプラズマＣＶＤ
法（ＰＣＶＤ法）があり、この方法は内封ＣＶＤ法と基
本的に同じであるが、プラズマの発生熱を利用する点が
内封ＣＶＤ法と相違する。
法（ＰＣＶＤ法）があり、この方法は内封ＣＶＤ法と基
本的に同じであるが、プラズマの発生熱を利用する点が
内封ＣＶＤ法と相違する。
既知のＰＣＶＤ法では、サブストレイトとしての石英系
ガラスパイプを回転状態とし、そのパイプ内に原料ガス
（主原料二四塩化ケイ素、ドープ原料：四塩化ゲルマニ
ウムなど）と酸素ガスとを供給するとともにパイプ外側
の加熱手段１例えば酸水素炎バーナを介してガラスパイ
プ内を加熱する。
ガラスパイプを回転状態とし、そのパイプ内に原料ガス
（主原料二四塩化ケイ素、ドープ原料：四塩化ゲルマニ
ウムなど）と酸素ガスとを供給するとともにパイプ外側
の加熱手段１例えば酸水素炎バーナを介してガラスパイ
プ内を加熱する。
かかる外部加熱により、ガラスパイプ内では原料ガスを
熱酸化させる化学反応が起こり、その反応生成物である
酸化物（ガラス微粒子）がガラスパイプ内周に堆積され
、同時に透明ガラス化されるが、上述したパイプ外側か
らの加熱手段ではパイプ中央を流れる原料ガスの反応効
率が悪く、そのためＲｆコイルによる高周波を介してガ
ラスパイプ内にプラズマを発生させ、反応効率を高める
ようにしている。
熱酸化させる化学反応が起こり、その反応生成物である
酸化物（ガラス微粒子）がガラスパイプ内周に堆積され
、同時に透明ガラス化されるが、上述したパイプ外側か
らの加熱手段ではパイプ中央を流れる原料ガスの反応効
率が悪く、そのためＲｆコイルによる高周波を介してガ
ラスパイプ内にプラズマを発生させ、反応効率を高める
ようにしている。
Ｌ記ＰＣＶＤ法でのプラズマには既知のエツチング作用
があり、そのプラズマの活性領域（プラズマポール）が
パイプ内壁と接触すると良質のガ・ラス層が堆積されず
、したがってＰＣＶＤ法ではプラズマポールを小さくし
、プラズマポールとパ、イブ内壁との間に空間をつくる
ようにしている。
があり、そのプラズマの活性領域（プラズマポール）が
パイプ内壁と接触すると良質のガ・ラス層が堆積されず
、したがってＰＣＶＤ法ではプラズマポールを小さくし
、プラズマポールとパ、イブ内壁との間に空間をつくる
ようにしている。
プラズマポールを小さくするとき、 Ｒｆコイルとプラ
ズマとのインピーダンスを正確にマツチングさせ、Ｒｆ
発振機の出力を小さく抑えるようになる、 が、こうし
た場合にはプラズマが消滅しやすく。
ズマとのインピーダンスを正確にマツチングさせ、Ｒｆ
発振機の出力を小さく抑えるようになる、 が、こうし
た場合にはプラズマが消滅しやすく。
安定したＰＣＶＤ法の実施が困難となる。
一方、ガラスパイプ内における反応生成物の透明ガラス
化温度を下げるため、つまり揮発性の高いドーパント（
ゲルマニウム）の収率低下を防止するため、原料ガス中
にオキシ塩化リンを添加しているが２ リンドープト石
英からなる光ファイバの場合、水素を取込みやすく、こ
れにより経時的な特性劣化をきたすことが指摘されてい
る。
化温度を下げるため、つまり揮発性の高いドーパント（
ゲルマニウム）の収率低下を防止するため、原料ガス中
にオキシ塩化リンを添加しているが２ リンドープト石
英からなる光ファイバの場合、水素を取込みやすく、こ
れにより経時的な特性劣化をきたすことが指摘されてい
る。
ｒ発明が解決しようとする問題点」
本発明は上記の問題点に鑑み、ＰＣＶＤ法が安定して実
施でき、しかも特性劣化をきたすことのない光ファイバ
の母材が製造できる方法を提供しようとするものである
。
施でき、しかも特性劣化をきたすことのない光ファイバ
の母材が製造できる方法を提供しようとするものである
。
「問題点を解決するための手段」
本発明はガラスパイプ内に原料ガス、酸素ガスを供給し
てプラズマＣＶＤ法により生成したガラスをガラスパイ
プの内周に堆積させる光ファイバ母材の製造方法におい
て、上記ガラスパイプ内には原料ガス、＃素ガスととも
に一酸化炭素ガスを供給し、該−酸化炭素ガスを燃焼さ
せてガラスパイプを内部加熱することを特徴としている
。
てプラズマＣＶＤ法により生成したガラスをガラスパイ
プの内周に堆積させる光ファイバ母材の製造方法におい
て、上記ガラスパイプ内には原料ガス、＃素ガスととも
に一酸化炭素ガスを供給し、該−酸化炭素ガスを燃焼さ
せてガラスパイプを内部加熱することを特徴としている
。
Ｃ作用」
本発明方法の場合、ＰＣＶＤ法を実施するときのガラス
パイプ内に原料ガス、酸素ガスとともに一酸化炭素ガス
を供給し、該−酸化炭素ガスを燃焼させてガラスパイプ
を内部加熱するから、当該内部加熱によりガラスパイプ
内の気体が高温化されてプラズマの発生が容易となると
ともにプラズマの安定化がはかれ、かくて原料ガスの反
応、反応生成物の堆積、透明ガラス化などが順調に行な
われる。
パイプ内に原料ガス、酸素ガスとともに一酸化炭素ガス
を供給し、該−酸化炭素ガスを燃焼させてガラスパイプ
を内部加熱するから、当該内部加熱によりガラスパイプ
内の気体が高温化されてプラズマの発生が容易となると
ともにプラズマの安定化がはかれ、かくて原料ガスの反
応、反応生成物の堆積、透明ガラス化などが順調に行な
われる。
しかもＰＣＶＤ法において上記内部加熱が併用されるか
ら、オキシ塩化リンのごとき温度低下用ドープ原料を用
いずとも、反応生成物の透明ガラス化が満足に行なえる
。
ら、オキシ塩化リンのごとき温度低下用ドープ原料を用
いずとも、反応生成物の透明ガラス化が満足に行なえる
。
ｌ実 施 例ｊ
以下本発明方法の実施例につき、図面を参照して説明す
る。
る。
図において、１は純石英などの石英系からなるガラスパ
イプ、２はガラスパイプ１を加熱するためのバーナ、３
はＲｆコイル４を備えたＲｆ発振機、５はガラスパイプ
ｌを冷却するための冷却器である。
イプ、２はガラスパイプ１を加熱するためのバーナ、３
はＲｆコイル４を備えたＲｆ発振機、５はガラスパイプ
ｌを冷却するための冷却器である。
ガラスパイプｌは図示しないガラス旋盤へ取り外し可能
にセットされ、回転目在に支持される。
にセットされ、回転目在に支持される。
バーナ２、ＲＦ発振ａ３、冷却器５等はガラスパイプ１
の長手方向に沿い、往復動自在となっている。
の長手方向に沿い、往復動自在となっている。
上記においてＰＣＶＤ法を実施するとき、回転状態のガ
ラスバイブｌ内には、ガス供給系から原料ガス（四塩化
ケイ素、四塩化ゲルマニウム）、酸素ガス、−酸化炭素
ガス等が供給される。
ラスバイブｌ内には、ガス供給系から原料ガス（四塩化
ケイ素、四塩化ゲルマニウム）、酸素ガス、−酸化炭素
ガス等が供給される。
パイプ長手方向に往復動するバーナ２は、水素ガス、酸
素ガスが供給されて着火され、これによリガラスパイブ
１を加熱する。
素ガスが供給されて着火され、これによリガラスパイブ
１を加熱する。
パイプ長手方向に往復動するＲＦ発振機３はＲＦコイル
４を介し、ガラスパイプ１内を通過するガスをプラズマ
化する。
４を介し、ガラスパイプ１内を通過するガスをプラズマ
化する。
冷却器５はガラスパイプ１のプラズマ発生部を水冷する
。
。
かかるＰＣＶＤ法によりスート状のガラス微粒子−ガラ
スパイプｌ内で反応生成され、そのスート状のガラス微
粒子がパイプ内周面に堆積されると同時に透明ガラス化
される。
スパイプｌ内で反応生成され、そのスート状のガラス微
粒子がパイプ内周面に堆積されると同時に透明ガラス化
される。
かくてガラスバイブｌ内にはＳ ＋ ０２−ＧｅＯ２系
のガラス層８が堆積形成され、所定層厚のガラス層６が
堆積形成された後のガラスパイプ１は、加熱によるコラ
プス手段、加熱による減径手段を経て光ファイバ母材と
なる。
のガラス層８が堆積形成され、所定層厚のガラス層６が
堆積形成された後のガラスパイプ１は、加熱によるコラ
プス手段、加熱による減径手段を経て光ファイバ母材と
なる。
本発明におけるＰＣＶＤ法の場合、ガラスパイプ１内で
プラズマを発生させるだけでなく、−酸化ｉ＆Ｊガスも
燃焼させるので、ガラスバイブｌ内にはその燃焼による
火炎とプラズマポールとが複合された複合プラズマ炎７
が形成される。
プラズマを発生させるだけでなく、−酸化ｉ＆Ｊガスも
燃焼させるので、ガラスバイブｌ内にはその燃焼による
火炎とプラズマポールとが複合された複合プラズマ炎７
が形成される。
この際、−酸化炭素ガスは下記の反応により燃焼する。
ＣＯ＋１／２０２；Ｃ０２＋６８ｃａ１１モルしたがっ
てガラスパイプｌ内には、−酸化炭素ガスに対して２分
の１モル量の酸素ガスを増加して供給する必要がある。
てガラスパイプｌ内には、−酸化炭素ガスに対して２分
の１モル量の酸素ガスを増加して供給する必要がある。
１例としてガラスパイプ１の外径（直径）が５０ａｍ、
内径（直径）が４７ｍｍであるとき、゛ガラスパイプ１
内へ供給する一酸化炭素の供給量は、そのパイプ内での
体積比で１ｚ〜５０％となるように設定する。
内径（直径）が４７ｍｍであるとき、゛ガラスパイプ１
内へ供給する一酸化炭素の供給量は、そのパイプ内での
体積比で１ｚ〜５０％となるように設定する。
−ｍ化炭素ガスは水素ガスと比べ燃焼速度がかなり遅い
が、この燃焼遅速性は望ましい。
が、この燃焼遅速性は望ましい。
つまり、燃焼速度の速いガスではガラスパイプ１の入口
端で燃焼してしまうが、燃焼速度が遅い一酸化炭素ガス
は常にプラズマの発生部で燃焼してその火炎がプラズマ
ポールとともにガラスパイプ長手方向へ往復動じ、前述
した複合プラズマ炎７を形成する。
端で燃焼してしまうが、燃焼速度が遅い一酸化炭素ガス
は常にプラズマの発生部で燃焼してその火炎がプラズマ
ポールとともにガラスパイプ長手方向へ往復動じ、前述
した複合プラズマ炎７を形成する。
ガラスパイプＩのプラズマ発生部を冷却器５により冷却
する理由は、−酸化炭素ガスが燃焼することによりプラ
ズマ安定化のための熱量が十分に得られるからである。
する理由は、−酸化炭素ガスが燃焼することによりプラ
ズマ安定化のための熱量が十分に得られるからである。
しかもプラズマ発生部を冷却することにより、プラズマ
ポールを小さくすることができ、ブ手ズマによるガラス
パイプ内周面のエンッチングが回避できる。
ポールを小さくすることができ、ブ手ズマによるガラス
パイプ内周面のエンッチングが回避できる。
ｒ発明の効果」
以上説明した通り１本発明方法ではプラズマＣＶＤ法に
より光ファイバ母材を製造するとき、ガラス層・イブ内
のプラズマ発生部で一酸化炭素ガスを燃焼させるから、
そのパイプ内のプラズマが安定し、良質のガラス層が堆
積形成できる。
より光ファイバ母材を製造するとき、ガラス層・イブ内
のプラズマ発生部で一酸化炭素ガスを燃焼させるから、
そのパイプ内のプラズマが安定し、良質のガラス層が堆
積形成できる。
また、温度低下用のドープ原料を省略した場合でもＬ記
ガラス堆積が行なえ、したがって長期にわたり特性劣化
することのない光ファイバの母材が製造できる。
ガラス堆積が行なえ、したがって長期にわたり特性劣化
することのない光ファイバの母材が製造できる。
図面は本発明方法の１実施例を略示した説明図である。
１ ・・・争ガラスパイプ
２・・・・バーナ
３ ・・・・ＲＦ発振機
４ ・・・・ＲＦコイル
５φ・・・冷却器
６ ψ・Φ・ガラス層
７ ・・・・複合プラズマ炎
Claims (1)
- ガラスパイプ内に原料ガス、酸素ガスを供給してプラズ
マＣＶＤ法により生成したガラスをガラスパイプの内周
に堆積させる光ファイバ母材の製造方法において、上記
ガラスパイプ内には原料ガス、酸素ガスとともに一酸化
炭素ガスを供給し、該一酸化炭素ガスを燃焼させてガラ
スパイプを内部加熱することを特徴とする光ファイバ母
材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18741884A JPS6168338A (ja) | 1984-09-07 | 1984-09-07 | 光フアイバ母材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18741884A JPS6168338A (ja) | 1984-09-07 | 1984-09-07 | 光フアイバ母材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6168338A true JPS6168338A (ja) | 1986-04-08 |
Family
ID=16205696
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18741884A Pending JPS6168338A (ja) | 1984-09-07 | 1984-09-07 | 光フアイバ母材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6168338A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2208716A1 (en) * | 2008-12-26 | 2010-07-21 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Method and apparatus for manufacturing optical fiber preform using high frequency induction thermal plasma torch |
-
1984
- 1984-09-07 JP JP18741884A patent/JPS6168338A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2208716A1 (en) * | 2008-12-26 | 2010-07-21 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Method and apparatus for manufacturing optical fiber preform using high frequency induction thermal plasma torch |
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