JPS6229381B2 - - Google Patents
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- JPS6229381B2 JPS6229381B2 JP8095280A JP8095280A JPS6229381B2 JP S6229381 B2 JPS6229381 B2 JP S6229381B2 JP 8095280 A JP8095280 A JP 8095280A JP 8095280 A JP8095280 A JP 8095280A JP S6229381 B2 JPS6229381 B2 JP S6229381B2
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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
-
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- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
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- C03B2207/38—Fuel combinations or non-standard fuels, e.g. H2+CH4, ethane
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
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- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は酸水素炎によりガラス形成原料を加水
分解して光フアイバ用母材を製造する方法に関す
る。
分解して光フアイバ用母材を製造する方法に関す
る。
従来光通信用フアイバー、すなわち光フアイバ
の高速かつ高能率な製造方法としてVAD法（気
相軸付け法）が知られている。この方法はガラス
形成原料を酸水素炎により加水分解し、生成した
ガラス微粒子を支持棒の一端に軸方向に成長させ
ながら焼結してガラス微粒子焼結体すなわち多孔
質母材を形成した後、これを帯溶融して透明ガラ
ス化することにより光フアイバ用母材を製造する
方法である。そしてVAD法の特徴である高速か
つ高能率性を達成するためにはガラス形成原料と
して使用される気相状態の四塩化けい素（以下
SiCl4と記載する）又は屈折率分布形成用ドーパ
ントとして使用される気相状態の四塩化ゲルマニ
ウム、オキシ塩化リン、三臭化ほう素が酸水素炎
により加水分解されて、ガラス微粒子状態を形成
し、支持棒更には既に形成された多孔質母材表面
に均一に付着し、成長面形状が安定であることが
要求される。
の高速かつ高能率な製造方法としてVAD法（気
相軸付け法）が知られている。この方法はガラス
形成原料を酸水素炎により加水分解し、生成した
ガラス微粒子を支持棒の一端に軸方向に成長させ
ながら焼結してガラス微粒子焼結体すなわち多孔
質母材を形成した後、これを帯溶融して透明ガラ
ス化することにより光フアイバ用母材を製造する
方法である。そしてVAD法の特徴である高速か
つ高能率性を達成するためにはガラス形成原料と
して使用される気相状態の四塩化けい素（以下
SiCl4と記載する）又は屈折率分布形成用ドーパ
ントとして使用される気相状態の四塩化ゲルマニ
ウム、オキシ塩化リン、三臭化ほう素が酸水素炎
により加水分解されて、ガラス微粒子状態を形成
し、支持棒更には既に形成された多孔質母材表面
に均一に付着し、成長面形状が安定であることが
要求される。
ところで酸水素炎を使用し、水素ガスの燃焼に
より発生した水蒸気による加水分解反応を利用す
る従来のVAD法では多孔質母材を高速で形成す
ることを目的としてガラス形成原料を気相状態で
高速で多量に供給した場合、ガラス微粒子が効率
よく形成されず、その結果成長面形状が不安定と
なる問題があつた。これを解決するためにはガラ
ス形成原料の供給量を制限する必要があり、例え
ば特願昭51―60474号の実施例に示めされるよう
に通常の酸水素炎の使用においてはSiCl4の流量
300c.c.／分（SiO2換算約50ｇ／時）が成長面形状
を安定に維持し得る原料供給量であつた。このた
め収率が80％の場合でも多孔質母材形成速度は約
40ｇ／時であり、VAD法の特徴が充分発揮され
ないという点があつた。
より発生した水蒸気による加水分解反応を利用す
る従来のVAD法では多孔質母材を高速で形成す
ることを目的としてガラス形成原料を気相状態で
高速で多量に供給した場合、ガラス微粒子が効率
よく形成されず、その結果成長面形状が不安定と
なる問題があつた。これを解決するためにはガラ
ス形成原料の供給量を制限する必要があり、例え
ば特願昭51―60474号の実施例に示めされるよう
に通常の酸水素炎の使用においてはSiCl4の流量
300c.c.／分（SiO2換算約50ｇ／時）が成長面形状
を安定に維持し得る原料供給量であつた。このた
め収率が80％の場合でも多孔質母材形成速度は約
40ｇ／時であり、VAD法の特徴が充分発揮され
ないという点があつた。
本発明は前記欠点を解決するためになされたも
ので、ガラス微粒子の形成効率を高め、多孔質母
材の成長面形状を安定にする光フアイバ用母材の
製造方法を提供することである。
ので、ガラス微粒子の形成効率を高め、多孔質母
材の成長面形状を安定にする光フアイバ用母材の
製造方法を提供することである。
前記の本発明の目的は、ガラス形成原料を酸水
素炎により加水分解して支持棒の一端にガラス微
粒子焼結体を形成した後、該ガラス微粒子焼結体
を透明ガラス化する光フアイバ用母材の製造方法
において、該酸水素炎中にアルコールを導通する
ことにより達成される。
素炎により加水分解して支持棒の一端にガラス微
粒子焼結体を形成した後、該ガラス微粒子焼結体
を透明ガラス化する光フアイバ用母材の製造方法
において、該酸水素炎中にアルコールを導通する
ことにより達成される。
すなわち本発明は酸水素炎バーナに、ガラス形
成原料をキヤリアガスと共に供給する導口を併設
した通常の手段に付加して、アルコールを供給す
る導口を設けて酸水素炎中にアルコールを導通し
た場合、供給されたガラス形成原料がガラスに転
化する収率すなわちSiCl4がSiO2に転化する収率
が向上するという新しい知見に基づくものであ
る。
成原料をキヤリアガスと共に供給する導口を併設
した通常の手段に付加して、アルコールを供給す
る導口を設けて酸水素炎中にアルコールを導通し
た場合、供給されたガラス形成原料がガラスに転
化する収率すなわちSiCl4がSiO2に転化する収率
が向上するという新しい知見に基づくものであ
る。
酸水素炎中に導通されるアルコールの作用は理
論的には必ずしも明らかでないが、メチルアルコ
ール、エチルアルコール、プロピルアルコール等
の低級脂肪族アルコールについてその効果が認め
られ、SiCl4及びドーパント原料である例えば
GeCl4とアルコールとの間に次式に示す反応がバ
ーナ出口で生起することによるものと考えられ
る。
論的には必ずしも明らかでないが、メチルアルコ
ール、エチルアルコール、プロピルアルコール等
の低級脂肪族アルコールについてその効果が認め
られ、SiCl4及びドーパント原料である例えば
GeCl4とアルコールとの間に次式に示す反応がバ
ーナ出口で生起することによるものと考えられ
る。
SiCl4＋2ROH→SiO2＋2HCl＋2RCl
GeCl4＋2ROH→GeO2＋2HCl＋2RCl
（前記式中Ｒは低級アルキル基を示す）
アルコールはキヤリアガスと共に気体状で酸水
素炎中に通過することができ、又噴霧手段を用い
て液体微粒子状として導通してもよく、これによ
り反応系の温度の上昇が観察される。この場合ア
ルコールの一部として水を導通することにより
SiO2，GeO2の生成速度を制御することができ
る。
素炎中に通過することができ、又噴霧手段を用い
て液体微粒子状として導通してもよく、これによ
り反応系の温度の上昇が観察される。この場合ア
ルコールの一部として水を導通することにより
SiO2，GeO2の生成速度を制御することができ
る。
本発明におけるガラス形成原料すなわちSiO2
原料及びドーパント原料としては、アルコールと
反応性である気化性化合物例えばハロゲン化物が
適用でき、この観点からアルコールは必ずしも低
級アルコールに限定されるものではない。
原料及びドーパント原料としては、アルコールと
反応性である気化性化合物例えばハロゲン化物が
適用でき、この観点からアルコールは必ずしも低
級アルコールに限定されるものではない。
次に本発明を実施例について説明するが、本発
明はこれによりなんら限定されるものではない。
明はこれによりなんら限定されるものではない。
実施例
第１図は本実施例で使用した装置の概略図であ
り、１はバーナ、２は多孔質母材、３は反応容
器、４は支持棒、５〜８はバーナ１の同心円多層
構造を示し５はバーナ中心層、６はバーナ第２
層、７はバーナ第３層、８はバーナ第４層であ
る。原料供給系として、９はアルゴン（Ar）ガ
ス源、１０は水素ガス源、１１は酸素ガス源、１
２はSiCl4バブラ、１３はGeCl4バブラ、１４はア
ルコールバブラ、１５は温度調整器である。
り、１はバーナ、２は多孔質母材、３は反応容
器、４は支持棒、５〜８はバーナ１の同心円多層
構造を示し５はバーナ中心層、６はバーナ第２
層、７はバーナ第３層、８はバーナ第４層であ
る。原料供給系として、９はアルゴン（Ar）ガ
ス源、１０は水素ガス源、１１は酸素ガス源、１
２はSiCl4バブラ、１３はGeCl4バブラ、１４はア
ルコールバブラ、１５は温度調整器である。
バーナ１への各原料の供給については中心層５
にはガラス形成原料及びArガスを、第２層６に
はアルコールとArガスを、第３層７にはH2ガス
を、第４層８にはO2ガスをそれぞれ供給する。
バブラ１４内のアルコールは温度調整器１５によ
り25℃に維持され、キヤリアガスとしてバブラ１
４内に送給されるArガスの流量により第２層６
に供給されるアルコールの量は変動する。
にはガラス形成原料及びArガスを、第２層６に
はアルコールとArガスを、第３層７にはH2ガス
を、第４層８にはO2ガスをそれぞれ供給する。
バブラ１４内のアルコールは温度調整器１５によ
り25℃に維持され、キヤリアガスとしてバブラ１
４内に送給されるArガスの流量により第２層６
に供給されるアルコールの量は変動する。
本実施例においてはSiCl42000c.c.／分、
GeCl4300c.c.／分、H2ガス4000c.c.／分、O2ガス
5800c.c.／分を供給すると共にアルコールとしてメ
チルアルコールを使用し、Arガスの流量を変え
て実験を行なつた。
GeCl4300c.c.／分、H2ガス4000c.c.／分、O2ガス
5800c.c.／分を供給すると共にアルコールとしてメ
チルアルコールを使用し、Arガスの流量を変え
て実験を行なつた。
第２図はアルコールキヤリア用のArガス流量
をパラメータとし、ガラス形成原料であるSiCl4
及びGeCl4の流量からSiO2及びGeO2に100％反応
したと仮定した時の単位時間当りのガラス形成原
料供給量を横軸にその時得られた多孔質母材の単
位時間当りの重量を縦軸に示したグラフである。
をパラメータとし、ガラス形成原料であるSiCl4
及びGeCl4の流量からSiO2及びGeO2に100％反応
したと仮定した時の単位時間当りのガラス形成原
料供給量を横軸にその時得られた多孔質母材の単
位時間当りの重量を縦軸に示したグラフである。
図中Ａは第２層６にArガス及びアルコールを
供給しない従来法の場合、ＢはArガス流量が250
c.c.／分の場合、ＣはArガス流量が500c.c.／分の場
合、ＤはSiCl4及びGeCl4が100％SiO2及びGeO2に
転化したと仮定した場合のグラフである。
供給しない従来法の場合、ＢはArガス流量が250
c.c.／分の場合、ＣはArガス流量が500c.c.／分の場
合、ＤはSiCl4及びGeCl4が100％SiO2及びGeO2に
転化したと仮定した場合のグラフである。
第２図から、Arガス流量の増加すなわちアル
コール供給量の増加につれて多孔質母材が効率よ
く形成され、その安定な成長領域が増加すること
が明らかである。なお、グラフＡ及びＢの点線部
分では多孔質母材の形成が行なわれない。そして
Arガス流量500c.c.／分ではその多孔質母材の生成
量は従来法による40ｇ／時に比べて300ｇ／時と
約7.5倍になり、収率も約93％であつた。
コール供給量の増加につれて多孔質母材が効率よ
く形成され、その安定な成長領域が増加すること
が明らかである。なお、グラフＡ及びＢの点線部
分では多孔質母材の形成が行なわれない。そして
Arガス流量500c.c.／分ではその多孔質母材の生成
量は従来法による40ｇ／時に比べて300ｇ／時と
約7.5倍になり、収率も約93％であつた。
次にこの多孔質母材を常法によりHeガス及び
Cl2ガス雰囲気で加熱して透明ガラス化した。こ
の光フアイバ用母材をコア材とし、クラツド材と
して石英ガラス管を常法によつてジヤケツテイン
グし、線引きを行ない光フアイバを製造した。
Cl2ガス雰囲気で加熱して透明ガラス化した。こ
の光フアイバ用母材をコア材とし、クラツド材と
して石英ガラス管を常法によつてジヤケツテイン
グし、線引きを行ない光フアイバを製造した。
この光フアイバの諸元はコア径50μ、クラツド
径125μ、長さ4.2Km、コアとクラツドとの最大屈
折率差は0.95％であつた。そしてこの光フアイバ
の波長損失特性を測定し、その結果を第３図に示
した。
径125μ、長さ4.2Km、コアとクラツドとの最大屈
折率差は0.95％であつた。そしてこの光フアイバ
の波長損失特性を測定し、その結果を第３図に示
した。
第３図から明らかなように、アルコールを酸水
素炎中に導通したことによる吸収損失値の増加又
は高速で母材形成を行なつたことによる構造不完
全性損失値の増加等は生じなかつた。
素炎中に導通したことによる吸収損失値の増加又
は高速で母材形成を行なつたことによる構造不完
全性損失値の増加等は生じなかつた。
以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ばVAD法において酸水素炎中にアルコールを導
通することにより高速でかつ高品質の光フアイバ
用母材を製造できるという効果を奏するものであ
る。又本発明によればSiCl4を燃焼してガラス微
粒子を効率良く生成できるので、VAD法以外の
SiCl4を用いる光フアイバの製造方法にも適用で
きる。
ばVAD法において酸水素炎中にアルコールを導
通することにより高速でかつ高品質の光フアイバ
用母材を製造できるという効果を奏するものであ
る。又本発明によればSiCl4を燃焼してガラス微
粒子を効率良く生成できるので、VAD法以外の
SiCl4を用いる光フアイバの製造方法にも適用で
きる。
第１図は本発明の実施に当り使用した装置の概
略図、第２図はArガス流量をパラメータとした
アルコール供給量についてガラス形成原料の供給
量と多孔質母材生成量との関係を示すグラフ、第
３図は本発明の実施例で得られた光フアイバの波
長損失特性を示すグラフである。 第１図中１…バーナ、２…多孔質母材、３…反
応容器、４…支持棒、５…バーナ中心層、６…バ
ーナ第２層、７…バーナ第３層、８…バーナ第４
層、９…Arガス源、１０…水素ガス源、１１…
酸素ガス源、１２…SiCl4用バブラ、１３…ドー
パント用バブラ、１４…アルコール用バブラ、１
５…温度調整器。
略図、第２図はArガス流量をパラメータとした
アルコール供給量についてガラス形成原料の供給
量と多孔質母材生成量との関係を示すグラフ、第
３図は本発明の実施例で得られた光フアイバの波
長損失特性を示すグラフである。 第１図中１…バーナ、２…多孔質母材、３…反
応容器、４…支持棒、５…バーナ中心層、６…バ
ーナ第２層、７…バーナ第３層、８…バーナ第４
層、９…Arガス源、１０…水素ガス源、１１…
酸素ガス源、１２…SiCl4用バブラ、１３…ドー
パント用バブラ、１４…アルコール用バブラ、１
５…温度調整器。
Claims (1)
- １ ガラス形成原料を酸水素炎により加水分解し
て支持棒の一端にガラス微粒子焼結体を形成した
後、該ガラス微粒子焼結体を透明ガラス化する光
フアイバ用母材の製造方法において、該酸水素炎
中にアルコールを導通することを特徴とする光フ
アイバ用母材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8095280A JPS577832A (en) | 1980-06-17 | 1980-06-17 | Manufacture of base material for optical fiber |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8095280A JPS577832A (en) | 1980-06-17 | 1980-06-17 | Manufacture of base material for optical fiber |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS577832A JPS577832A (en) | 1982-01-16 |
| JPS6229381B2 true JPS6229381B2 (ja) | 1987-06-25 |
Family
ID=13732832
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8095280A Granted JPS577832A (en) | 1980-06-17 | 1980-06-17 | Manufacture of base material for optical fiber |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS577832A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5717434A (en) * | 1980-07-01 | 1982-01-29 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Manufacture of base material for optical fiber |
-
1980
- 1980-06-17 JP JP8095280A patent/JPS577832A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS577832A (en) | 1982-01-16 |
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