JPS63147841A - 光フアイバ母材の製造方法 - Google Patents

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】 「技術分野」 本発明は、外付は法や軸付は法（ＶＡＤ法）によって光
ファイバ母材を製造する方法に関するものでのＱ　。

「従来技術とその問題点」 第５図は従来の光ファイバ母材の製造方法である、いわ
ゆる外付は法を示すしのである。この外付は法は、バー
ナ１に酸素と水素あるいはメタンを供給して火炎２を形
成すると共に、同バーナｌに５ｉＣ１！、やＧｅＣｌ２
ａなどの原料ガスを供給して火炎２中でシリカを主成分
とするガラス微粒子（以下、ガラス微粒子と略称する）
を生成させ、生成したガラス微ｔ・γ子を回転する出発
部（４３の軸方向に、６Ｊってバーナ１を往復運動させ
ながち出発部（４３の外周に径方向に堆積さけて多孔質
プリフィ・−ム４を作成し、次いで、この多孔質プリフ
ォーム４を加熱溶融処理して光ファイバ母材を製造する
方法である。

このような、従来の光ファイバ母材の製造方法にあって
は、火炎２中で形成されｌコガラス微拉ｆの堆積収率が
低い問題があった。特に、出発ｉ１＞　４４３に細径の
しのを用いた場合には、ガラス散￥：　−Ｆの堆積開始
初期の堆積収率が非常に低い４満かうつｒ二。

この問題に対処するために、ＵＳＰ４．３７８゜９８５
で提案されｆコ製造方法において：よ、バー→゛１のｆ
３動速賞やターケラトである出発部＋４３９回転速度を
調整してガラス微粒子の堆積収率向上を図っているが、
十分満足できる結果を得るには至っていな−い。　　　
　゛ 「問題点を解決するための手段」 そこで、本発明の光ファイバ母材の製造方法にあっては
、ガラス微粒子を堆積させろ部分にヘリウムガスを吹き
付けて冷却しておくことにより、上記問題点の解決を図
った。

以下、本発明の光ファイバ母材の製造方法を詳しく説明
する。

第１図は、外付は法に本発明の製造方法を適用した例を
示すものである。この例にあっては、出発部材３に対し
て直角方向から火炎２を当てガラス微粒子を堆積せしめ
ている。このガラス微粒子が堆積される部分（以下、堆
積部分と略称する）Ａは、ヘリウムガスを吹き付けるこ
とによって冷却されている。

堆積部分Ａを冷却するヘリウムガスは、出発部＋４３を
挟んで火炎２と１８０°反対側の位置に設けられたノズ
ル５から噴射されている。そして、噴射されたヘリウム
ガスで冷却された堆積部分Ａは、出発部材３の回転に伴
って火炎２側に４多動され、ここでガラス微粒子が堆積
される。

ノズル５は出発部材３の軸方向にバーナｌと同期して往
復運動するように設けられており、ガラス微粒子が堆積
される部分Ａは常にヘリウムガスで冷却されるようにな
っている。

ヘリウムガスは熱伝導性の良い気体なので、堆積部分Ａ
を速やかに冷却できる。ヘリウムガスによる冷却は、堆
積部分Ａの表面温度が約４００℃以下、より好ましくは
３００℃以下になるように行なうと、特に顕著な効果が
得られる。そのｆコめには、通常−１Ｏ℃以下のヘリウ
ムガスを２１／分以上吹き付けろことが望ましい。堆積
部分Ａの表面温度が高くなると、ガラス微粒子の堆積収
率を十分向上できない。

「作用　」 本発明の製造方法によれば、ヘリウムガスを吹き付ける
ことによってガラス微粒子の積層される部分Ａが低温に
保つたれているので、ガラス＠拉子を生成せしめる火炎
２から堆積部分Ａに向かって急激な温度勾配が形成され
る。このように温度勾配の急な領域では、物質の移動が
温度の高い領域から低い領域に向かって多くなる（いわ
ゆるサーモフォレンス効果）ので、その結果ガラス微粒
子の堆積収率が向上される。

一実施例」 以下、実施例に沿って本発明の光ファイバ母材の製造方
法を詳しく説明する。

（実施例１） 第１図に示したように、外付は法に本発明の製造方法を
適用して先ファイバ母材を製造した。

直径２０１の出発部ｖｒ３にガラス微粒子を堆積さｕ′
ｆ二。バーナ１とノズル５は、出発部材３の軸方向に往
復連動する一つの架台上に設置した。出発；１＜　＋４
３は、両端をチャックにより支持されており、２０回／
分の速度で回転されている。また、バーナｌおよびノズ
ル５のトラバース速度は１５０　ｍｍ／分に設定しｆ二
。バーナｌには、水素ガスを２５り７分、酸素ガスを４
０ｅ／分、四塩化珪素（Ｓｉ（１！４）を３Ｃ／分、ア
ルゴンガスを０．３Ｃ／分て供給した。

ノズル５から一１０℃のヘリウムガスを２’　０　＆／
分の流量で噴射して、光ファイバ母材となる多孔質プリ
フォーム４を作成した。また、比較の１こめに、ヘリウ
ムガスの吹き付けを行イつずに多孔質プリツーオーム４
を作成し、ガラス微粒子の単位時間当たりの堆積量（堆
積速度）を調べた。

ガラス微粒子の堆ｈ１速度はその時点での多孔質プリフ
ォーム４め外径に大きく依存するので、多孔質プリフォ
ーム４′の外視とガラス微粒子の堆積速度との関係をグ
ラフに表したところ、第２図に示す結果が得られた。

第２図の結果から、ヘリウムガスによってガラス微粒子
の堆積部分Ａを冷却する本発明の製造方法によれば、ガ
ラス微粒子の堆積速度を３０〜６０％向上できろことが
判明した。

（実施例２） ガラス微粒子の堆積速度と堆積部分への温度す）関係を
具１へた。

出発部材３あるいは多孔質プリフォーム４の火炎２に晒
されろ置市の部分の温度を堆積部分Ａの温度とし、この
温度を放射温度計で測定して所定値に保つようにしなが
ら多孔質プリフォーム４の製造を行った。多孔質プリフ
ォーム４の外径が９０ｍｍになるのに要する時間を測定
してガラス微粒子の堆積速度を比較した。なお、他の製
造条件は実施例１と同様にした。結果を第３図に示す。

第３図の結果から、堆積部分Ａの温度が約４００°Ｃ以
下、特に３００℃以下になると、堆積速度の向上が顕著
に現れることが判明した。

（実施例３） 第４図に示すように、ＶＡＤ法に本発明の製造方法を適
用して光ファイバ＠財を製造した。

図中符号ＩＯはコアガラス用バーナ、符号ｌ！はクラッ
ドガラス用バーナである。これらバーナ１０．１１の位
置は固定されている。クラッドガラス用バーナ１１と対
向する側にはノズル５が設けられており、クラッドとな
るガラス微粒子の堆積部分Ａを冷却するヘリウムガスが
噴射させている。

ヘリウムガスの温度は一４０８Ｃ１噴射量は２０ａ／分
とした。また、各バーナ１０．１＋に供給したガスおよ
びその供給量は、次の通りであるっコアガラス用バーナ
ｌＯ 水素ガス　　　３１２／分 酸素ガス　　　！／分 アルゴンガス　０．５Ｑ／分 ５ｉＣＬ　　　　　５００ｃｃ／分 ＧｅＣＬ　　　　　Ｉ　２０ｃｃ／分 クラッドガラス用バーナ１１ 水素ガス　　　２５Ｑ／分 酸素ガス　　　４０Ｑ／分 ５ｉＣｆ２．　　　　３ρ／分 アルゴンガス　０．３Ｑ／分 製造された多孔質プリフォームを測定したところ、ヘリ
ウムガスを吹き付けて冷却を行っｆ二ものは、ヘリウム
ガスによる冷却を行わないものに比較して、外径で約１
５％、体積にして約３０％カラス微粒子の堆積収率が向
上されていｆこ。

「発明の効果」 以上説明した構成を有する本発明の光ファイバ母材の製
造方法にあっては、ガラス微粒子を生成する火炎からガ
ラス微粒子の堆積部分に向かって急激な温度勾配が形成
されるので、生成されたガラス微粒子が温度の低い堆積
部分に積題的に移動される。従って、本発明の製造方法
によれば、ガラス微粒子の堆債収率を向上でき、光ファ
イバ母（才の製造を効率良く行うことができろ。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光ファイバＣｕｔの製造方法の第一実
施例を示す概略斜視図、第２図は実髄例１て調べたガラ
ス微粒子の堆積速度と多孔質プリフォーム径の関係を示
すグラフ、第３図は実施例２で調べた多孔質プリフォー
ム径が９０ｍｍに成長するのに要する時間と堆ｆ７ｆｆ
ｉ＋分の温度の関係を示すグラフ、第４図は本発明の光
ファイバ母材の製造方法の第二実施例を示す概略斜視図
、第５図は従来の光ファイバ母材の製造方法を示す概略
斜視図である。 ２・・・火炎、３・・・出発部オ、Ａ・・・堆積部分。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 火炎中に原料ガスを通してシリカを主成分とするガラス
   微粒子を生成せしめこれを出発部材の外周に堆積させる
   光ファイバ母材の製造方法において、 シリカを主成分とするガラス微粒子を堆積させる部分に
   ヘリウムガスを吹き付けて冷却することを特徴とする光
   ファイバ母材の製造方法。