JPS62143838A - 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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- JPS62143838A JPS62143838A JP28368585A JP28368585A JPS62143838A JP S62143838 A JPS62143838 A JP S62143838A JP 28368585 A JP28368585 A JP 28368585A JP 28368585 A JP28368585 A JP 28368585A JP S62143838 A JPS62143838 A JP S62143838A
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- Japan
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- gas
- burner
- optical fiber
- hood
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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]
- C03B37/01413—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
- C03B2207/06—Concentric circular ports
-
- 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
- C03B2207/08—Recessed or protruding ports
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2207/00—Glass deposition burners
- C03B2207/20—Specific substances in specified ports, e.g. all gas flows specified
- C03B2207/22—Inert gas details
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2207/00—Glass deposition burners
- C03B2207/40—Mechanical flame shields
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- 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】
［産業上の利用分野］
本発明は、気相軸付法（■△Ｄ法）により光ファイバ母
材を製造する方法に係り、特に、バーナ火炎中心部から
周辺部への原料および反応ガスの拡散を十分に行うＪ：
うにして、全体の屈折率分布定数を３以上にできる光フ
ァイバ母材を再現性よ＜ｙ造できる光ファイバ母材の製
造方法に関する。
材を製造する方法に係り、特に、バーナ火炎中心部から
周辺部への原料および反応ガスの拡散を十分に行うＪ：
うにして、全体の屈折率分布定数を３以上にできる光フ
ァイバ母材を再現性よ＜ｙ造できる光ファイバ母材の製
造方法に関する。
［従来の技術］
一般に、光ファイバ母材の製造方法として、気相軸付法
は特公昭５７−４４６１３号公報などに示す如くすでに
知られている。この製造方法は、上方に向けて垂直に立
てた多重管バーナ、例えば４重管バーナにＨｚ、Ｏｚ、
Ａｒ及びガラス原料となるＳ １ｃ１ａ 、ＧｅＣ１＜
をそれぞれ流し、燃焼によって生ずるト１２０を原料と
して加熱加水分解反応によりガラス微粉末としてのスー
トを生成し、このスートを上方に位置するためターゲッ
トの先端に逐次堆積させて多孔質母材を形成する。
は特公昭５７−４４６１３号公報などに示す如くすでに
知られている。この製造方法は、上方に向けて垂直に立
てた多重管バーナ、例えば４重管バーナにＨｚ、Ｏｚ、
Ａｒ及びガラス原料となるＳ １ｃ１ａ 、ＧｅＣ１＜
をそれぞれ流し、燃焼によって生ずるト１２０を原料と
して加熱加水分解反応によりガラス微粉末としてのスー
トを生成し、このスートを上方に位置するためターゲッ
トの先端に逐次堆積させて多孔質母材を形成する。
そして、この多孔質母材を焼結して透明ガラス化して光
ファイバ母材を製造するようになっている。
ファイバ母材を製造するようになっている。
ところで、光ファバの良否を判断する因子の１つとして
次の式を解くことによって得られる屈折率分布定数αが
知られている。 １ここに、ｎｒ−コア径方向屈
折率部分、ｎｌ−コア中心の屈折率、ｒ＝径方向の座標
、ａ−コア径、△＝比屈折率差である。
次の式を解くことによって得られる屈折率分布定数αが
知られている。 １ここに、ｎｒ−コア径方向屈
折率部分、ｎｌ−コア中心の屈折率、ｒ＝径方向の座標
、ａ−コア径、△＝比屈折率差である。
ここで、品質良好なすなわち屈折率分布定数αが大きい
光ファイバ母材を得るためには、火炎割れを防止して火
炎の安定化を図ると共にＨ２゜Δｒ 、Ｓ ｉ Ｃ１ａ
、ＧｅＣｆａなどの供給量やバーナの位置等を微妙に
調整し、多孔質母材の底面形状をほぼ平坦にすべく制御
がなされている。
光ファイバ母材を得るためには、火炎割れを防止して火
炎の安定化を図ると共にＨ２゜Δｒ 、Ｓ ｉ Ｃ１ａ
、ＧｅＣｆａなどの供給量やバーナの位置等を微妙に
調整し、多孔質母材の底面形状をほぼ平坦にすべく制御
がなされている。
そして、特に火炎を垂直に立１がらせ且つこの幅を一定
に維持して火炎の一層の安定化を図り、多孔質母材の底
面形状の一層の平坦化を図るために、バーナの周辺部に
同心状にフードを配置し、このフードとバーナとの間に
不活性ガスであるＮ２ガスを数＋１／ｌｌ１ｉｎの量で
流している。
に維持して火炎の一層の安定化を図り、多孔質母材の底
面形状の一層の平坦化を図るために、バーナの周辺部に
同心状にフードを配置し、このフードとバーナとの間に
不活性ガスであるＮ２ガスを数＋１／ｌｌ１ｉｎの量で
流している。
［発明が解決しようとする問題点］
ところで、上記した製造方法によれば、確かに火炎の安
定化を図ることができる。
定化を図ることができる。
しかしながら、火炎安定化等のために供給したＮ２ガス
が多孔質母材の底部周辺部に当たる結果、この部分にＪ
５ける表面温度が低下し、且つバーナの火炎中心部から
周辺部に向けてのガラス原材わｌ及び反応ガスの拡散が
阻止される傾向となる。それがために多孔質母料をガラ
ス化した後にお（プるその周辺部での屈折率分布定数α
が３以下になってしまい、屈折率分布定数αが母材全体
にわたって３以上となるガラス母材を再現性良く製造す
ることが困難であった。
が多孔質母材の底部周辺部に当たる結果、この部分にＪ
５ける表面温度が低下し、且つバーナの火炎中心部から
周辺部に向けてのガラス原材わｌ及び反応ガスの拡散が
阻止される傾向となる。それがために多孔質母料をガラ
ス化した後にお（プるその周辺部での屈折率分布定数α
が３以下になってしまい、屈折率分布定数αが母材全体
にわたって３以上となるガラス母材を再現性良く製造す
ることが困難であった。
［発明の目的］
本発明は、以上のような問題点に着目し、これを有効に
解決すべく創案されたものである。
解決すべく創案されたものである。
本発明の目的は、バーナとフードとの間に流す流体とし
て熱伝導性の良好なＨｅガスを用いることにより、多孔
質母材の底部周辺部の温度低下をなくして原材料および
反応ガスの拡散を良好にし、もって全体の屈折率分布定
数を３以上にできる光ファイバ母材を再現性より製造で
きる光ファイバ母材の製造方法を提供するにある。
て熱伝導性の良好なＨｅガスを用いることにより、多孔
質母材の底部周辺部の温度低下をなくして原材料および
反応ガスの拡散を良好にし、もって全体の屈折率分布定
数を３以上にできる光ファイバ母材を再現性より製造で
きる光ファイバ母材の製造方法を提供するにある。
［発明の概要１
本発明は、バーナとフードとの間に供給するガス体とし
て熱伝導率の良好なＨｅガスを用いると母材の底部周辺
部の温度低下をなくすことができるという知見を得るこ
とによりなされたものであり、その構成はバーナの周辺
部に、これより生ずる火炎をその長手方向に沿って多重
に囲繞するフードを形成し、火炎が直接通過する最内側
のフード内に火炎を覆うようにＨｅガスを流し、外側の
フード内にＮ２ガスを流すようにし、もって多孔質母材
の底部周辺部の温度低下を阻止するようにしたことを要
旨とする。
て熱伝導率の良好なＨｅガスを用いると母材の底部周辺
部の温度低下をなくすことができるという知見を得るこ
とによりなされたものであり、その構成はバーナの周辺
部に、これより生ずる火炎をその長手方向に沿って多重
に囲繞するフードを形成し、火炎が直接通過する最内側
のフード内に火炎を覆うようにＨｅガスを流し、外側の
フード内にＮ２ガスを流すようにし、もって多孔質母材
の底部周辺部の温度低下を阻止するようにしたことを要
旨とする。
［実施例Ｊ
以下に、本発明の好適一実施例を添付図面に基づいて詳
述する。
述する。
第１図は本発明方法を実施するための光ファイバ母材の
製造装置の一例を示す概略縦断面図である。
製造装置の一例を示す概略縦断面図である。
図示する如く１は多重管構造、例えば、４重管構造にな
されたバーナであり、このバーナ１にはＳ ｉ Ｃｆｆ
１ａ 、ＧｅＣｆａなどのガラス原材料、この原材料を
搬送するキャリアガスとしてのＡｒガス及び火炎を形成
づるＨ２，０２などの燃料ガスがそれぞれ供給される。
されたバーナであり、このバーナ１にはＳ ｉ Ｃｆｆ
１ａ 、ＧｅＣｆａなどのガラス原材料、この原材料を
搬送するキャリアガスとしてのＡｒガス及び火炎を形成
づるＨ２，０２などの燃料ガスがそれぞれ供給される。
このバーナ１は上方に臨ませて設けられており、噴出さ
れる燃料ガスの燃焼により上向きに起立して延びる火炎
２が発生する。この火炎２の安定化を図るために、バー
ナ１及び火炎２の外周部には火炎２の長手方向に沿って
これを多重に囲繞するフード３，４．５が形成されてい
る。
れる燃料ガスの燃焼により上向きに起立して延びる火炎
２が発生する。この火炎２の安定化を図るために、バー
ナ１及び火炎２の外周部には火炎２の長手方向に沿って
これを多重に囲繞するフード３，４．５が形成されてい
る。
図示例にあっては、フード３．４．５は円筒体形状の３
重管構造になされており、それぞれバーナ１を中心とし
て同心円状に起立して配置されている。
重管構造になされており、それぞれバーナ１を中心とし
て同心円状に起立して配置されている。
最内側の）−ド３の上端３ａの高さはそのすぐ外側のフ
ード４の上端４ａの高ざよりも若干低くなされている。
ード４の上端４ａの高ざよりも若干低くなされている。
また、最外側の７−ド５の上端５ａの高さはそのすぐ内
側のフード４の上９５４ ａの高さと同一になされてい
る。
側のフード４の上９５４ ａの高さと同一になされてい
る。
そして、この最内側のフード３ど上記バーナ１との間に
は、その下方より上方に向けて熱伝導性の良Ｑｌな気体
ずなわらＨｅガス６が流されており、起立した火炎２の
外周部を覆ってこれを垂直に且つ一定幅に保持する。
は、その下方より上方に向けて熱伝導性の良Ｑｌな気体
ずなわらＨｅガス６が流されており、起立した火炎２の
外周部を覆ってこれを垂直に且つ一定幅に保持する。
また、最外側のフード５とそのすぐ内側のフード４との
間にはＮ２ガス７が流され、このＮ２ガス７は最外側の
フード５とその内側のフード４との間の上端５ａ、４ａ
間に形成される吹出口８から上方に吹き出されて、多孔
質母材９の底面形状や外径などを制御している。
間にはＮ２ガス７が流され、このＮ２ガス７は最外側の
フード５とその内側のフード４との間の上端５ａ、４ａ
間に形成される吹出口８から上方に吹き出されて、多孔
質母材９の底面形状や外径などを制御している。
尚、フードは３重管構造に限定されないのは勿論である
。
。
次に、このような装置例に基づき本発明方法を説明する
。
。
まず、多重管構造のバーナ１から、５ｉＣｆａ。
ＧｅＣｆ４などのガラス原材料をキャリアガスとしての
Ａｒガスに搬送させて吹出し、これと同時に燃料ガスと
してＮ２．０２を供給して燃焼させ、発生する火炎によ
りガラス原材料を加水分解してスートを発生する。この
スートを、火炎の上方に位置する棒状基材（図示せず）
に付着堆積させて全体を回転しつつ次第に引上げて、多
孔質母材９を形成して行く。
Ａｒガスに搬送させて吹出し、これと同時に燃料ガスと
してＮ２．０２を供給して燃焼させ、発生する火炎によ
りガラス原材料を加水分解してスートを発生する。この
スートを、火炎の上方に位置する棒状基材（図示せず）
に付着堆積させて全体を回転しつつ次第に引上げて、多
孔質母材９を形成して行く。
一方、この操作と同時に、バーナ１と最内側のフード３
との間に、その下方より上方に向けて火炎２を囲繞する
ようにＨｅガス６を流すと共に最外側のフード５とその
すぐ内側のフード４との間にＮ２ガス７を流す。
との間に、その下方より上方に向けて火炎２を囲繞する
ようにＨｅガス６を流すと共に最外側のフード５とその
すぐ内側のフード４との間にＮ２ガス７を流す。
ここで、多孔質母材９の床面９ａの形状を平坦に維持す
るためにバーナ１の位置を調整したり、Ｈｅガスの供給
量を調整したりする。そして、上述の如く火炎２を囲繞
するようにＨｅガス６を流すことにより、このＨｅガス
が多孔質母材９の底部９ａに当たり、その周辺に沿って
流れることになる。
るためにバーナ１の位置を調整したり、Ｈｅガスの供給
量を調整したりする。そして、上述の如く火炎２を囲繞
するようにＨｅガス６を流すことにより、このＨｅガス
が多孔質母材９の底部９ａに当たり、その周辺に沿って
流れることになる。
ここで、Ｈｅガスは従来のＮ２ガスに比較して非常に熱
伝導性が良好なことから多孔質母材９の表面湿度の低下
が抑制され、その表面温度はわずかじか低下しない。こ
のため、火炎２の中心部からその周辺部へ向けて、ガラ
ス原材料や反応ガスが十分に拡散して行き、これらの拡
散が抑制されることがなくなる。
伝導性が良好なことから多孔質母材９の表面湿度の低下
が抑制され、その表面温度はわずかじか低下しない。こ
のため、火炎２の中心部からその周辺部へ向けて、ガラ
ス原材料や反応ガスが十分に拡散して行き、これらの拡
散が抑制されることがなくなる。
このようにして、多孔質ｆｆ１ｖｉ９の表面温度の低下
を防止して、火炎中心部から母材周辺部へ原材料１反応
ガス等が十分に拡散するようにしたので、この多孔質母
材から得られる光ファイバ母材の屈折率分布定数を、そ
の周辺部においても３以上とすることができ、品質良好
な光ファイバ母材を得ることができる。
を防止して、火炎中心部から母材周辺部へ原材料１反応
ガス等が十分に拡散するようにしたので、この多孔質母
材から得られる光ファイバ母材の屈折率分布定数を、そ
の周辺部においても３以上とすることができ、品質良好
な光ファイバ母材を得ることができる。
以下に、具体的数値例を示し、本発明を具体的に説明す
る。
る。
［具体例］
バーナ１として、外径φ１６の４重管構造のものを用い
た。そして、バーナ内にその内側から順に、Ｓ ！ Ｃ
Ｊｔ １８００ （ｍ（］／ｌ１ｌｉｎ） ＋ＧｅＣｆ
ａ５３０ （ｍｇ／ｍ１ｎ） ＋Ａ ｒ １０００ （
ｃｃ／ｍ１ｎ） 。
た。そして、バーナ内にその内側から順に、Ｓ ！ Ｃ
Ｊｔ １８００ （ｍ（］／ｌ１ｌｉｎ） ＋ＧｅＣｆ
ａ５３０ （ｍｇ／ｍ１ｎ） ＋Ａ ｒ １０００ （
ｃｃ／ｍ１ｎ） 。
Ａｒ ４００（ｃｃ／ｍ１ｎ）、 Ｎ２６．５ （ｆ！
／ｍ１ｎ）。
／ｍ１ｎ）。
０２１０ （ｊ！ ／ｍ１ｎ）の各ガスを流して、火炎
加水分解反応によりスートを生成した。
加水分解反応によりスートを生成した。
バーナ１の外周には、３重管構造のフードを配買し、最
内側のフード３の内径φ２５．外径φ２８としてバーナ
１の先端部より７５ｍｍの高さとし、次のフード４の内
径φ３４．外径φ３８とし、更に最外側のフード５の内
径φ４４．外径φ５０とした。
内側のフード３の内径φ２５．外径φ２８としてバーナ
１の先端部より７５ｍｍの高さとし、次のフード４の内
径φ３４．外径φ３８とし、更に最外側のフード５の内
径φ４４．外径φ５０とした。
そして、バーナ１と最内側のフード３との間に、Ｈｅガ
スを８〜１３ｆｌ／ｍｉｎ流し、最外側のフード５とそ
の寸ぐ内側のフード４との間にＮ２ガスを３０〜４０ｆ
／ｍｉｎ流した。 ”このように、各部にガス流を
流し、火炎加水分解反応によって生成したスートをバー
ナ１の上方に位置する棒状基材に付着堆積させて多孔質
母材９を形成した。このとき、多孔質母材９の回転中心
軸は、バーナ１の火炎中心より４〜８Ｍ位置ずれさせて
、多孔質母材９が一定の形状を長時間にわたって保持で
きるように調整した。
スを８〜１３ｆｌ／ｍｉｎ流し、最外側のフード５とそ
の寸ぐ内側のフード４との間にＮ２ガスを３０〜４０ｆ
／ｍｉｎ流した。 ”このように、各部にガス流を
流し、火炎加水分解反応によって生成したスートをバー
ナ１の上方に位置する棒状基材に付着堆積させて多孔質
母材９を形成した。このとき、多孔質母材９の回転中心
軸は、バーナ１の火炎中心より４〜８Ｍ位置ずれさせて
、多孔質母材９が一定の形状を長時間にわたって保持で
きるように調整した。
また、多孔質母材９の底面９ａを約１０００℃とし、そ
の形状をなるべく平坦部が多くなるように調整した。
の形状をなるべく平坦部が多くなるように調整した。
そして、多孔質母４４９の生成後、この上方に位置する
加熱炉内で、Ｈｅガス雰囲気中でこれを約１８５０’Ｃ
に加熱して透明ガラス化し、光フフイバ母材を製造した
。
加熱炉内で、Ｈｅガス雰囲気中でこれを約１８５０’Ｃ
に加熱して透明ガラス化し、光フフイバ母材を製造した
。
このようにして製造した光ファイバ母材を引伸してクラ
ッド部に相当する石英ガラス管に入れ、コア径８５μｍ
、クラツド径１２５μｍ。
ッド部に相当する石英ガラス管に入れ、コア径８５μｍ
、クラツド径１２５μｍ。
Δｎ −２％の光ファイバを製造した。
ｍａ×
この光ファイバの屈折率分布定数αを求めたところ４．
２となり、屈折率の一定な部分がロッド径の６０％を占
めるという良好な結果を１ｑることができた。
２となり、屈折率の一定な部分がロッド径の６０％を占
めるという良好な結果を１ｑることができた。
［発明の効果］
以上型するに、本発明方法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。
果を発揮することができる。
（１）最小右上地側のフード内に熱伝導性の高いＨｅガ
スを流してこれで火炎を囲繞するようにしたので、多孔
質母材の表面温度の低下を未然に防止することができる
。
スを流してこれで火炎を囲繞するようにしたので、多孔
質母材の表面温度の低下を未然に防止することができる
。
（２）母材の表面温度の低下を防止できることから、火
炎の中心部から周辺部に向けて原材料や反応ガスを十分
に拡散させることができ、周辺部での屈折率分布が３以
上の光ファイバ母材を再現性よく製造することができる
。
炎の中心部から周辺部に向けて原材料や反応ガスを十分
に拡散させることができ、周辺部での屈折率分布が３以
上の光ファイバ母材を再現性よく製造することができる
。
第１図は本発明方法を実施するための光ファイバ母Ｈの
製造装置の一例を示″ｇ縦断面図である。 尚、図中１はバーナ、２は火炎、３，４．５はフード、
６はＨｅガスである。
製造装置の一例を示″ｇ縦断面図である。 尚、図中１はバーナ、２は火炎、３，４．５はフード、
６はＨｅガスである。
Claims (1)
- （１）バーナから上向きに延びる火炎を発生させつつガ
ラス原材料を加水分解してスートを生成させて光ファイ
バ母材を製造する方法において、上記バーナからの火炎
をその長手方向に沿って多重に囲繞するフードを形成し
、直接火炎が通過する最内側のフード内に該火炎の外周
部を覆うようにＨｅガスを流すと共に外側のフード内に
Ｎ＿２ガスを流すようにした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 |
|---|---|---|---|
| JP28368585A JPS62143838A (ja) | 1985-12-17 | 1985-12-17 | 光フアイバ母材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28368585A JPS62143838A (ja) | 1985-12-17 | 1985-12-17 | 光フアイバ母材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62143838A true JPS62143838A (ja) | 1987-06-27 |
| JPH0433737B2 JPH0433737B2 (ja) | 1992-06-03 |
Family
ID=17668747
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28368585A Granted JPS62143838A (ja) | 1985-12-17 | 1985-12-17 | 光フアイバ母材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62143838A (ja) |
-
1985
- 1985-12-17 JP JP28368585A patent/JPS62143838A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0433737B2 (ja) | 1992-06-03 |
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