JPS6311541A - プラズマト−チ及び該プラズマト−チを用いた光フアイバ用ガラス母材の製造方法 - Google Patents
プラズマト−チ及び該プラズマト−チを用いた光フアイバ用ガラス母材の製造方法Info
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- JPS6311541A JPS6311541A JP15411186A JP15411186A JPS6311541A JP S6311541 A JPS6311541 A JP S6311541A JP 15411186 A JP15411186 A JP 15411186A JP 15411186 A JP15411186 A JP 15411186A JP S6311541 A JPS6311541 A JP S6311541A
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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
- C03B37/01426—Plasma deposition burners or torches
-
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- C03B37/0148—Means for heating preforms during or immediately prior to deposition
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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％明はプラズマ発生用のプラズマトーチ及び該プラズ
マトーチを用いる光ファイバ用ガラス母材の製造方法に
関するものである。
マトーチを用いる光ファイバ用ガラス母材の製造方法に
関するものである。
（従来の技術］
光フアイバ用ガラス母材を造るのに光ファイバのコアと
なる透明なガラス棒の外周に、気相反応を利用して光コ
アイノ々のクラッドとなるガラス微粉末（スート）を堆
積させ加熱炉内にて焼成して光ファイバ用ガラス母材と
する方法があり、中心のコア用ガラス棒に屈折率を変え
るためのある程度のドーパントを含んだ石英ガラスを使
用し、その外周にコア用ガラス棒よりも屈折率の小さい
純粋な石英ガラス等の微粉末を堆積させるとコア・クラ
ッド型光ファイバ用のガラス母材を得ることができる。
なる透明なガラス棒の外周に、気相反応を利用して光コ
アイノ々のクラッドとなるガラス微粉末（スート）を堆
積させ加熱炉内にて焼成して光ファイバ用ガラス母材と
する方法があり、中心のコア用ガラス棒に屈折率を変え
るためのある程度のドーパントを含んだ石英ガラスを使
用し、その外周にコア用ガラス棒よりも屈折率の小さい
純粋な石英ガラス等の微粉末を堆積させるとコア・クラ
ッド型光ファイバ用のガラス母材を得ることができる。
この場合、ガラス棒表面が不純物によって汚染されてい
ると、光コアイノ々の伝送特性に悪影４１１’（＋−及
ぼすっ通常はこれを防ぐために、コア用ガラス棒にクラ
ッド用ガラス微粉末を堆積する直前にガラス棒表面を熱
処理することが行なわれる。ところが、その熱源として
酸水素バーナのよりなＯＨ基を発生する燃焼ガス全使用
すると、そのＯＨ基がコア部材の内部に多葉に拡散し、
光ファイバとしての最終的な伝送損失全増大させる。
ると、光コアイノ々の伝送特性に悪影４１１’（＋−及
ぼすっ通常はこれを防ぐために、コア用ガラス棒にクラ
ッド用ガラス微粉末を堆積する直前にガラス棒表面を熱
処理することが行なわれる。ところが、その熱源として
酸水素バーナのよりなＯＨ基を発生する燃焼ガス全使用
すると、そのＯＨ基がコア部材の内部に多葉に拡散し、
光ファイバとしての最終的な伝送損失全増大させる。
現在元辿信で使用されている元の波長は１．３μｍ帝が
最も多いが、この波長域での伝送損失を０．５ｄＢ／ｋ
ｍ以下にするには、コア内のＯＨ基の残留量をおおよそ
１００ ｐｐｂ以下の極〈微量にしなければならない、
そのためにはプラズマ炎を利用することが極めて有効で
あρ、実用されている。プラズマ炎発生用ガスに水素や
水分全含筐ない、例えば＾「や后＋０２等のガスを用い
れば無水熱源としての高温プラズマ全容易に発牛烙せる
ことができ、さらにこのプラズマ発生用ガスにエツチン
グ用のふっ素化合物全添力口することによりガラス棒表
面の火炎研磨と同時にエツチングがなされ、モ縄物が除
去されると同時にガラス棒中への０ ）（基の拡散が回
避ざねる。
最も多いが、この波長域での伝送損失を０．５ｄＢ／ｋ
ｍ以下にするには、コア内のＯＨ基の残留量をおおよそ
１００ ｐｐｂ以下の極〈微量にしなければならない、
そのためにはプラズマ炎を利用することが極めて有効で
あρ、実用されている。プラズマ炎発生用ガスに水素や
水分全含筐ない、例えば＾「や后＋０２等のガスを用い
れば無水熱源としての高温プラズマ全容易に発牛烙せる
ことができ、さらにこのプラズマ発生用ガスにエツチン
グ用のふっ素化合物全添力口することによりガラス棒表
面の火炎研磨と同時にエツチングがなされ、モ縄物が除
去されると同時にガラス棒中への０ ）（基の拡散が回
避ざねる。
上記の如く熱処理でれたガラス棒に、該ガラス棒全軸全
中心しこ回転させながら酸水素炎とともにガラス原料で
あるＳ ｉ ０１４．Ｇｅ０Ｌ４等を気相状態でキャリ
ヤガス０２とともに吹きつけ火炎加水分％’４に起爆せ
るっこねによってガラス棒上に同心状にガラス微粉末の
多孔質層が形成され、これｋ ７１０熱炉等にて焼成し
て透明ガラス化し、元ファイバ用ガラス母材が造られる
。
中心しこ回転させながら酸水素炎とともにガラス原料で
あるＳ ｉ ０１４．Ｇｅ０Ｌ４等を気相状態でキャリ
ヤガス０２とともに吹きつけ火炎加水分％’４に起爆せ
るっこねによってガラス棒上に同心状にガラス微粉末の
多孔質層が形成され、これｋ ７１０熱炉等にて焼成し
て透明ガラス化し、元ファイバ用ガラス母材が造られる
。
上記のプラズマ炎を発生させるためのプラズマトーチの
一般的な構造の概要ケ第４図に示す、同図においてプラ
ズマトーチ１は、それぞれ上流側側面にガス供給孔２３
及び３ａが形成された石英ガラス管２及び３、ガス供給
孔４ａｉ有する石英ガラス管４、石英ガラス管２の外側
に配＋ｔ−ｇれた高周波誘導コイル５からなっており、
高周波誘導コイル５はリード５ａによって高周波発振器
に接続きねるものである。ガス供給孔２ａ及び３ａから
水素や水分を含まないＡｒ−？Ｌｒ ＋ ０２等のプラ
ズマ発生用ガスが供給さｊ１ガス供給孔４ａから水素を
含まない六ふつ化硫黄等のふっ素化合物を供給してプラ
ズマ発生用ガスに添加し、高周波誘導コイル５に高周波
電流を流し、これによって生じた磁場によりプラズマ炎
６が生成場するものである。このプラズマ炎の常温での
放電開始のためには放電が持続するに十分なイオン、電
子の量がイメ在する必要があり、そのためにンま別途用
意した金属や炭素などの電極を石英ガラス微粉末の磁場
内に挿入し、これに高電圧を印加することによって尖端
放電させて、これに高周波全重畳づぜて放電を開始する
。放電開始後はこの電極は取出される。
一般的な構造の概要ケ第４図に示す、同図においてプラ
ズマトーチ１は、それぞれ上流側側面にガス供給孔２３
及び３ａが形成された石英ガラス管２及び３、ガス供給
孔４ａｉ有する石英ガラス管４、石英ガラス管２の外側
に配＋ｔ−ｇれた高周波誘導コイル５からなっており、
高周波誘導コイル５はリード５ａによって高周波発振器
に接続きねるものである。ガス供給孔２ａ及び３ａから
水素や水分を含まないＡｒ−？Ｌｒ ＋ ０２等のプラ
ズマ発生用ガスが供給さｊ１ガス供給孔４ａから水素を
含まない六ふつ化硫黄等のふっ素化合物を供給してプラ
ズマ発生用ガスに添加し、高周波誘導コイル５に高周波
電流を流し、これによって生じた磁場によりプラズマ炎
６が生成場するものである。このプラズマ炎の常温での
放電開始のためには放電が持続するに十分なイオン、電
子の量がイメ在する必要があり、そのためにンま別途用
意した金属や炭素などの電極を石英ガラス微粉末の磁場
内に挿入し、これに高電圧を印加することによって尖端
放電させて、これに高周波全重畳づぜて放電を開始する
。放電開始後はこの電極は取出される。
（発明が解決しようとする問題点］
上記の如〈従来のプラズマトーチを用いる方法では、プ
ラズマ炎を発生させるためＫは石英ガラス管１の磁場内
に電極を挿入して放電開始させるのに２〜３ ｋＶＯ高
電圧が必要であり、それに対応した付帯設備が必要で、
保安上も危険である。また、安定したプラズマを持続き
せるためには高周波発振器の出力も最低数ｋＷ金必要と
し念。
ラズマ炎を発生させるためＫは石英ガラス管１の磁場内
に電極を挿入して放電開始させるのに２〜３ ｋＶＯ高
電圧が必要であり、それに対応した付帯設備が必要で、
保安上も危険である。また、安定したプラズマを持続き
せるためには高周波発振器の出力も最低数ｋＷ金必要と
し念。
Ｃ問題点を解決するための手段Ｊ
本発明は、プラズマトーチにおける高周波誘導コイルに
よって生じた磁場に送り込むプラズマ発生用ガスをあら
かじめ加熱して送り込むようなプラズマトーチを提供し
、併せて該プラズマトーチを使用して光ファイバ用ガラ
ス母材？：製造する方法を提供するものであるっ 上記本発明のプラズマトーチの構造としては、磁場内に
送り込まれるプラズマ発生用ガスをあらかじめ加熱する
ために、高周波誘導コイルが配置畑ネている石英ガラス
管の外側に、プラズマ発生相ガス供給ルすすなわち上流
側に酸水素バーナを付設するものであシ、部局波誘導コ
イルは下流側に配置し、該コイルを酸水素バーナの火炎
から保腹するために酸水素ノ々−す火炎と高周波誘導コ
イルとの間に石英ガラス管に熱しゃへい板を形成させた
ものとする、なお、従来は石英ガラス管は第４図に示す
如く多重構造であったが本発明では１本の石英ガラス管
とするう （作用］ 本発明のプラズマトーチはプラズマ発生用ガスがあらか
じめ加熱されているので、常温におけるよシも放電が開
始しやすく従って低電圧で放電開始し、′またプラズマ
を持続するための高周波電力も少なくてすむ、そのため
に付帯設備が小型化され簡略化され、危険性も少なくな
る。
よって生じた磁場に送り込むプラズマ発生用ガスをあら
かじめ加熱して送り込むようなプラズマトーチを提供し
、併せて該プラズマトーチを使用して光ファイバ用ガラ
ス母材？：製造する方法を提供するものであるっ 上記本発明のプラズマトーチの構造としては、磁場内に
送り込まれるプラズマ発生用ガスをあらかじめ加熱する
ために、高周波誘導コイルが配置畑ネている石英ガラス
管の外側に、プラズマ発生相ガス供給ルすすなわち上流
側に酸水素バーナを付設するものであシ、部局波誘導コ
イルは下流側に配置し、該コイルを酸水素バーナの火炎
から保腹するために酸水素ノ々−す火炎と高周波誘導コ
イルとの間に石英ガラス管に熱しゃへい板を形成させた
ものとする、なお、従来は石英ガラス管は第４図に示す
如く多重構造であったが本発明では１本の石英ガラス管
とするう （作用］ 本発明のプラズマトーチはプラズマ発生用ガスがあらか
じめ加熱されているので、常温におけるよシも放電が開
始しやすく従って低電圧で放電開始し、′またプラズマ
を持続するための高周波電力も少なくてすむ、そのため
に付帯設備が小型化され簡略化され、危険性も少なくな
る。
Ｃ実施列フ
第１図は本発明によるプラズマトーチの実施列の概要縦
断面図であ、す、プラズマトーチ１人ハ石英ガラス管７
と高周波誘導コイル５と酸水素バーナ８とからなってお
り、石英ガラス管７にはエツチング用ガスを添加したプ
ラズマ発生用ガスを送り込むガス供給孔７ａが形成これ
他端にはプラズマ炎放射のための開口端７ｂが形成きれ
ており、高周波誘導コイル５は石英ガラス管７の外側に
同心状に開口端７ ｂ ＩＩＩＱに配置嘔れ、複数の酸
水素ノ々−す８はガラス管７の外ｔｉｌｌｌにガス供給
孔７ａ側に配置され、さらに石英ガラス管上に高周波誘
導コイル５を酸水素ノ々−す８による火炎から熱しゃへ
いするための熱しゃへい板７ｃが環状に形成されている
っ 第２図は、本発明による元ファイバ用ガラス母材の製造
方法の実施列を示す概要図であ、す、同図においてＩＮ
は上記の本発明によるプラズマトーチであり、９はドー
パントとして約０．３モルチの２酸化ゲルマニウム（Ｇ
ｅＯ２Ｊを含んだ純粋石英ガラスからなる直径１２■の
ガラス棒であり、光フアイバ々のコアとなるものである
一プラズマトーチ１人により発生させたプラズマ炎６を
ガラス棒９をその軸全甲心として回転ζせながらその外
周に噴射づぜ、ガラス棒９を上方に引上げながら、プラ
ズマ炎６により熱処理これたガラス棒９の外表面上に酸
水素バーナ１０により酸水素炎と一緒に、図示してない
が気相装置による５ｉＯｔ４ 、 Ｇｅ０４４等をキャ
リヤガス０２とともに吹きつけ加熱加水分解させ、Ｓ
ｉ０２ 、 ＧｅＯ２等のガラス微粉末の多孔質層１１
が形成され、図示してないが加熱炉を通して焼結して透
明なガラス化これ光フアイバ用ガラス母材が作製される
。なお、１２は排気管であろう上記の光フアイバ用ガラ
ス母材の製造に使用した本発明の前記プラズマトーチに
関するデータは第１表のとおりである。
断面図であ、す、プラズマトーチ１人ハ石英ガラス管７
と高周波誘導コイル５と酸水素バーナ８とからなってお
り、石英ガラス管７にはエツチング用ガスを添加したプ
ラズマ発生用ガスを送り込むガス供給孔７ａが形成これ
他端にはプラズマ炎放射のための開口端７ｂが形成きれ
ており、高周波誘導コイル５は石英ガラス管７の外側に
同心状に開口端７ ｂ ＩＩＩＱに配置嘔れ、複数の酸
水素ノ々−す８はガラス管７の外ｔｉｌｌｌにガス供給
孔７ａ側に配置され、さらに石英ガラス管上に高周波誘
導コイル５を酸水素ノ々−す８による火炎から熱しゃへ
いするための熱しゃへい板７ｃが環状に形成されている
っ 第２図は、本発明による元ファイバ用ガラス母材の製造
方法の実施列を示す概要図であ、す、同図においてＩＮ
は上記の本発明によるプラズマトーチであり、９はドー
パントとして約０．３モルチの２酸化ゲルマニウム（Ｇ
ｅＯ２Ｊを含んだ純粋石英ガラスからなる直径１２■の
ガラス棒であり、光フアイバ々のコアとなるものである
一プラズマトーチ１人により発生させたプラズマ炎６を
ガラス棒９をその軸全甲心として回転ζせながらその外
周に噴射づぜ、ガラス棒９を上方に引上げながら、プラ
ズマ炎６により熱処理これたガラス棒９の外表面上に酸
水素バーナ１０により酸水素炎と一緒に、図示してない
が気相装置による５ｉＯｔ４ 、 Ｇｅ０４４等をキャ
リヤガス０２とともに吹きつけ加熱加水分解させ、Ｓ
ｉ０２ 、 ＧｅＯ２等のガラス微粉末の多孔質層１１
が形成され、図示してないが加熱炉を通して焼結して透
明なガラス化これ光フアイバ用ガラス母材が作製される
。なお、１２は排気管であろう上記の光フアイバ用ガラ
ス母材の製造に使用した本発明の前記プラズマトーチに
関するデータは第１表のとおりである。
第：３図は土肥の如くして製造したガラス母材から得ら
れた光コアイノ々の光屈折率分布を示し、コア外径ｄ１
は９μｍ、クラッド外径ｄ２は１２５μｍで波長１．３
μｍ以上で実質的に単一モードコアイノ々となっており
、伝送損失を測定したところ１．３μｍで０．４５ ｄ
Ｂ／ｋｍ 、 １．３９μｍで２．８ ｃＨ１／ｋｍ
。
れた光コアイノ々の光屈折率分布を示し、コア外径ｄ１
は９μｍ、クラッド外径ｄ２は１２５μｍで波長１．３
μｍ以上で実質的に単一モードコアイノ々となっており
、伝送損失を測定したところ１．３μｍで０．４５ ｄ
Ｂ／ｋｍ 、 １．３９μｍで２．８ ｃＨ１／ｋｍ
。
１．５５μｍで０．２５ ｄＢ／ｋｍと低損失であった
うまた、１．３９μｍの損失から推定きれるコア付近の
０（４基残留緊は約６０ ｐｐｂとなるっなお、冒周波
発掘器の最大＠保管陽極人力は上表に示す如＜ １０
ｋｗで従来のプラズマトーチにおける２０に〜■の％で
あったっまた、プラズマ放電開始のための電極に印加す
る電圧は１ ｋＶで従来の２〜３ ｋＶに比してかなり
低圧で放電が開始した。
うまた、１．３９μｍの損失から推定きれるコア付近の
０（４基残留緊は約６０ ｐｐｂとなるっなお、冒周波
発掘器の最大＠保管陽極人力は上表に示す如＜ １０
ｋｗで従来のプラズマトーチにおける２０に〜■の％で
あったっまた、プラズマ放電開始のための電極に印加す
る電圧は１ ｋＶで従来の２〜３ ｋＶに比してかなり
低圧で放電が開始した。
（発明の効果］
本発明はプラズマトーチに予熱装置を設はプラズマ発生
用ガスケ予め加熱するので、プラズマの放電開始が容易
となり低電圧で可能となるとともに、安定したプラズマ
を持続するための高周波電力が従来の約６ となり、発
振器も小型化することができ設備が簡略化できた。なお
、本発明のプラズマトーチを用いて製造したガラス母材
から得られた光ファイバの特性は従来品と同様に良好で
あった。
用ガスケ予め加熱するので、プラズマの放電開始が容易
となり低電圧で可能となるとともに、安定したプラズマ
を持続するための高周波電力が従来の約６ となり、発
振器も小型化することができ設備が簡略化できた。なお
、本発明のプラズマトーチを用いて製造したガラス母材
から得られた光ファイバの特性は従来品と同様に良好で
あった。
第１図は本発明によるプラズマトーチの実施列を示す縦
断面図、第２図は本発明による光フアイバ用ガラス母材
の製造方法の実施［り１１の＃ｉ要図、第３図は本発明
の元ファイバ用ガラス母材の製造方法によって製造でれ
たガラス母材から得られた光コアイノ々の光屈折率の分
布図、第４図は従来列プラズマトーチの縦断面図である
。 １．１人・・・プラズマトーチ、２，３，４．７・・・
石英ガラス管、５・・・制用波誘導コイル、７ｃ・・・
熱シゃへい板、８．１０・・・酸水素バーナ、９・・・
石英ガラス棒、 代理人 弁理士 竹 内 守第１図 第３図 第４図
断面図、第２図は本発明による光フアイバ用ガラス母材
の製造方法の実施［り１１の＃ｉ要図、第３図は本発明
の元ファイバ用ガラス母材の製造方法によって製造でれ
たガラス母材から得られた光コアイノ々の光屈折率の分
布図、第４図は従来列プラズマトーチの縦断面図である
。 １．１人・・・プラズマトーチ、２，３，４．７・・・
石英ガラス管、５・・・制用波誘導コイル、７ｃ・・・
熱シゃへい板、８．１０・・・酸水素バーナ、９・・・
石英ガラス棒、 代理人 弁理士 竹 内 守第１図 第３図 第４図
Claims (4)
- （１）外側に同心状に高周波誘導コイルが配置されてい
る石英ガラス管内にプラズマ発生用ガスを供給してプラ
ズマを発生させるプラズマトーチにおいて、上記石英ガ
ラス管の上流側にプラズマ発生用ガス予熱装置が設けら
れていることを特徴とするプラズマトーチ。 - （２）上記プラズマ発生用ガス予熱装置が酸水素バーナ
からなり下流側に配置された高周波誘導コイルとの間に
熱しやへい板が設けられてなる特許請求の範囲第１項記
載のプラズマトーチ。 - （３）前記石英ガラス管が１本である特許請求の範囲第
１項記載のプラズマトーチ。 - （４）石英ガラス棒の外表面を、プラズマトーチにプラ
ズマ発生用ガスを流して発生させたプラズマ炎により熱
処理してのち、上記外表面上に原料ガスを吹きつけ気相
反応によりガラス微粉末を堆積させて光ファイバ母材を
製造する方法において、前記プラズマ発生用ガスを予熱
して流すことを特徴とするプラズマトーチを用いた光フ
ァイバ用ガラス母材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15411186A JPS6311541A (ja) | 1986-07-02 | 1986-07-02 | プラズマト−チ及び該プラズマト−チを用いた光フアイバ用ガラス母材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15411186A JPS6311541A (ja) | 1986-07-02 | 1986-07-02 | プラズマト−チ及び該プラズマト−チを用いた光フアイバ用ガラス母材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6311541A true JPS6311541A (ja) | 1988-01-19 |
Family
ID=15577165
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15411186A Pending JPS6311541A (ja) | 1986-07-02 | 1986-07-02 | プラズマト−チ及び該プラズマト−チを用いた光フアイバ用ガラス母材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6311541A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2714371A1 (fr) * | 1993-12-24 | 1995-06-30 | Cabloptic Sa | Procédé de recharge d'une préforme de fibre optique, dispositif pour la mise en Óoeuvre de ce procédé et fibre optique par ce procédé. |
| JP2002249326A (ja) * | 2001-02-19 | 2002-09-06 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ガラス微粒子堆積体の製造方法 |
| WO2004005206A1 (de) * | 2002-07-09 | 2004-01-15 | Heraeus Tenevo Gmbh | Verfahren und vorrichtung zur herstellung einer vorform aus synthetischem quarzglas mittels eines plasmaunterstütztem abscheideverfahren |
| JP2007048514A (ja) * | 2005-08-08 | 2007-02-22 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 高周波誘導熱プラズマトーチおよび固体物質の合成方法 |
| JPWO2006118042A1 (ja) * | 2005-04-26 | 2008-12-18 | 株式会社島津製作所 | 表面波励起プラズマ発生装置および表面波励起プラズマ処理装置 |
| US9151040B2 (en) | 2008-10-16 | 2015-10-06 | Zephyros, Inc. | Tape material and roll comprising pressure sensitive adhesive |
-
1986
- 1986-07-02 JP JP15411186A patent/JPS6311541A/ja active Pending
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| US8336337B2 (en) | 2002-07-09 | 2012-12-25 | Heraeus Quarzglas Gmbh & Co. Kg | Method and device for producing a blank mold from synthetic quartz glass by using a plasma-assisted deposition method |
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