JPS6374932A - Production of preform for optical fiber - Google Patents

Production of preform for optical fiber

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Publication number
JPS6374932A
JPS6374932A JP21612686A JP21612686A JPS6374932A JP S6374932 A JPS6374932 A JP S6374932A JP 21612686 A JP21612686 A JP 21612686A JP 21612686 A JP21612686 A JP 21612686A JP S6374932 A JPS6374932 A JP S6374932A
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JP
Japan
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burner
preform
optical fiber
axis
manufacturing
Prior art date
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Pending
Application number
JP21612686A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Ryozo Yamauchi
良三 山内
Suehiro Miyamoto
宮本 末広
Tatsuyuki Oohashi
大橋 立行
Kenji Nishide
西出 研二
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujikura Ltd
Original Assignee
Fujikura Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fujikura Ltd filed Critical Fujikura Ltd
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Publication of JPS6374932A publication Critical patent/JPS6374932A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/012Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
    • C03B37/014Manufacture 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]
    • C03B37/01413Reactant delivery systems
    • C03B37/0142Reactant deposition burners
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
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    • C03B2207/42Assembly details; Material or dimensions of burner; Manifolds or supports
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
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    • C03B2207/50Multiple burner arrangements
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Abstract

PURPOSE:To produce a preform optical fibers, having a low loss and capable of controlling refractive index, by feeding a raw material gas into a burner repeating the movement in the oblique direction and stop in a plane including the rotation axis of a deposited body while changing the flow rate of the raw material gas according to the position of the burner. CONSTITUTION:Fine glass particles are produced from one or more burners 2 and 3 to deposit a soot preform 4 on a seed rod 1 while rotating and moving the seed rod 1 in the direction of rotation axis and the resultant deposited body is then transparentized and vitrified to afford the aimed preform for optical fibers. In the process for producing the preform for the optical fibers, at least one burner 3 is fixed on a guide 61 and moved in the oblique direction to the rotation axis in a plane including the above-mentioned rotation axis while repeating the high-speed movement for a given distance and stop for a given time. The flow rate of the raw material gas to the above-mentioned burner 3 is simultaneously changed as a function of the position of the burner 3. Thereby the aimed preform for optical fibers capable of readily providing a low loss is obtained without causing dip, etc., in a refractive index distribution.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention] 【産業上の利用分野】[Industrial application field]

この発明は、低損失で且つ屈折率分布が制御された通信
用光ファイバの製造方法に関し、特に、ガラス微粉末く
以下、すすと称する)を一旦所定の形状に堆積した上で
、このプリフォームを加熱して透明ガラス化することに
より光ファイバ母材を製造する方法に関する。
The present invention relates to a method for manufacturing a communication optical fiber with low loss and a controlled refractive index distribution, and in particular, it involves depositing fine glass powder (hereinafter referred to as soot) into a predetermined shape and then forming the preform. The present invention relates to a method of manufacturing an optical fiber preform by heating and converting it into transparent vitrification.

【従来の技術】[Conventional technology]

すすを一旦所定の形状に堆積した上で、このプリフォー
ムを加熱して透明ガラス化することにより光ファイバ母
材を製造する方法として、従来より、いわゆる外付法と
VAD法とが知られている。 外付法では、第9図に示すように、バーナ92の火炎内
に金属ハロゲン化物などのガラス原料ガスを供給し、火
炎加水分解反応によりすすを生成し、このすすを細長い
マンドレル91の外側に吹き付は堆積してすす層93を
形成する。通常数10回以上バーナ92をマンドレル9
1の長手方向に往復移動させ、その間に堆積するガラス
の組成を変化させることにより、半径方向に所望のドー
パント濃度分布を有するすす層93を形成する。 このすす層93は、最終的には高温の加熱炉内で透明ガ
ラス化され半径方向に所定の屈折率分布を持つ光ファイ
バプリフォームとされる。
Conventionally, the so-called external deposition method and the VAD method have been known as methods for manufacturing optical fiber preforms by once depositing soot in a predetermined shape and then heating this preform to make it transparent. There is. In the external method, as shown in FIG. 9, a frit gas such as a metal halide is supplied into the flame of a burner 92, soot is generated by a flame hydrolysis reaction, and this soot is transferred to the outside of a long and narrow mandrel 91. The spray builds up to form a soot layer 93. Usually burner 92 is applied to mandrel 9 more than 10 times.
The soot layer 93 having a desired dopant concentration distribution in the radial direction is formed by moving the soot layer 93 back and forth in the longitudinal direction of the glass and changing the composition of the glass deposited during that time. This soot layer 93 is finally turned into transparent glass in a high-temperature heating furnace to form an optical fiber preform having a predetermined refractive index distribution in the radial direction.

【発明が解決しようとする問題点】[Problems to be solved by the invention]

しかし、外付法において、すす堆積のターゲットとなっ
た中心のマンドレル91は、すす層93を透明1ヒする
前かあるいは後に除去する必要があり、これによってプ
リフォームの中心部に穴が生じてしまう、そしてこの穴
は、様々な意味で高品質の光ファイバを製造する上で障
害となる。 すなわち、まず第1に、この穴が金属不純物やごみなど
で汚染された場合には、この穴が中心付近にあることか
ら、コアとなるべき部分が汚染されることになり、中心
付近の穴は低損失化の障害を与えるチャンスを作るだけ
の作用をすることになる。 第2に、プリフォーム中心の穴に面した部分から加熱時
にドーパントが揮散するので、これにより第10図に示
すような中心部にディップ(落込み部)を有する形状の
屈折率分布になりやすい。 他方、VAD法により、たとえばグレーデッド型光ファ
イバを作製する場合、すす堆積プリフォームの下端部の
表面の温度などを調整しながら屈折率分布を所望の形状
に制御する必要があるが、実際には、何度ものトライ、
アンド、エラーの繰り返しを行わなければならないのが
現状である。 さらに表面温度だけでなく、原料ガスの流量やすすプリ
フォームの下端部の表面形状など、屈折率分布に影響を
与える要素は余りにも多く、きわめて煩雑なものとなっ
ている(特開昭55−75943号公報に詳しく述べら
れている〉。 また、VAD法の変形として第11図に示すような複数
本のバーナ94を使用するものが提案されている(特公
昭56−33327号公報)。この場合、複数本のバー
ナ94の各々に供給する原料ガスの濃度を変えてすすの
堆積を行うことにより屈折率分布を形成している。しか
し、実際には、複数本のバーナを隣接して並べると、バ
ーナ同士が互いに干渉しあって個々のバーナによるすす
堆積工程が不安定になり、とても屈折率分布制御などで
きない。すなわち、いわゆるVAD法において、よく知
られているように、屈折率を制御するために通常用いら
れているドーバンI・の四塩化ゲルマニウム(GeC1
4)の酸化反応は、一部は火炎内で行われるが、多くは
、堆積したすすプリフォームの表面で行われる。つまり
、Geのドープ量は、バーナにより加熱されているすす
プリフォームの表面温度に大きく依存する。このことか
ら、複数のバーナが接近している場合には1本の場合よ
りもその表面温度は上昇しがちとなり、ドーピングは不
安定になる。 この発明は、屈折率分布にディップなどを生じることな
く、低損失化が容易であり、且つ煩雑な調整を必要とせ
ず、実質的に安定な屈折率制御を行うことができる光フ
ァイバ母材の製造方法を提供することを目的とする。
However, in the external method, the central mandrel 91, which is the target of soot deposition, needs to be removed either before or after the soot layer 93 is clarified, resulting in a hole in the center of the preform. This hole is, in many ways, an obstacle to manufacturing high-quality optical fiber. In other words, first of all, if this hole becomes contaminated with metal impurities or dirt, since this hole is located near the center, the part that should become the core will be contaminated, and the hole near the center will become contaminated. This will only serve to create opportunities that will hinder loss reduction. Second, the dopant evaporates from the part facing the hole in the center of the preform during heating, which tends to result in a refractive index distribution with a dip in the center as shown in Figure 10. . On the other hand, when producing, for example, a graded optical fiber using the VAD method, it is necessary to control the refractive index distribution into the desired shape while adjusting the temperature of the lower end surface of the soot-deposited preform. tried many times,
The current situation is that you have to repeat AND and errors. Furthermore, there are too many factors that affect the refractive index distribution, such as not only the surface temperature, but also the flow rate of the raw material gas and the surface shape of the lower end of the soot preform, making it extremely complicated. This is described in detail in Japanese Patent Publication No. 75943. Furthermore, as a modification of the VAD method, a method using a plurality of burners 94 as shown in FIG. 11 has been proposed (Japanese Patent Publication No. 56-33327). In this case, the refractive index distribution is formed by depositing soot by changing the concentration of the raw material gas supplied to each of the plurality of burners 94.However, in reality, a plurality of burners are arranged adjacently. Then, the burners interfere with each other, making the soot deposition process by each burner unstable, making it impossible to control the refractive index distribution.In other words, in the so-called VAD method, as is well known, the refractive index cannot be controlled. Germanium tetrachloride (GeC1) of Dovan I, which is commonly used for
The oxidation reaction (4) takes place partly in the flame, but mostly on the surface of the deposited soot preform. In other words, the amount of Ge doped largely depends on the surface temperature of the soot preform being heated by the burner. For this reason, when a plurality of burners are close to each other, the surface temperature tends to rise more than when there is only one burner, and the doping becomes unstable. The present invention provides an optical fiber base material that can easily reduce loss without causing dips in the refractive index distribution, and that can perform substantially stable refractive index control without requiring complicated adjustments. The purpose is to provide a manufacturing method.

【問題点を解決するための手段】[Means to solve the problem]

この発明によれば、すす発生用のバーナのうち少なくと
も1本のバーナを、プリフォーム回転軸を含む面内で該
軸に対して斜め方向に予め定められた距離だけ高速に移
動させ且つ移動後所定時間停止させることを繰り返すよ
うにしながら移動させるとともに、該バーナに送り込む
ガスのうち少なくとも原料ガスの流量を該バーナの位置
の関数として変化させるようにして、すすを堆積してす
すプリフォームを作るようにしている。
According to this invention, at least one of the burners for soot generation is moved at high speed by a predetermined distance in a plane including the preform rotation axis in a diagonal direction with respect to the axis, and after the movement The soot is deposited to form a soot preform by moving the soot while repeatedly stopping it for a predetermined period of time, and by changing the flow rate of at least the source gas among the gases fed to the burner as a function of the position of the burner. That's what I do.

【作  用】[For production]

すす発生用のバーナのうち少なくとも1本のバーナを、
プリフォーム回転軸を含む面内で該軸に対して斜め方向
に予め定められた距離だけ高速に移動させ且つ移動後所
定時間停止させることを繰り返すようにしながら移動さ
せるようにしているので、その各停止位置毎に1本ずつ
のバーナを固定したのと同じになる。しかも実際は1本
であるから、複数のバーナが相互に干渉し合うという不
都合を避けることができる。そして、このバーナに送り
込む原料ガスの流量を該バーナの位置の関数として変化
させるようにしているので、屈折率分布の制御が容易で
ある。
At least one burner for soot generation,
The preform is moved in a plane that includes the rotation axis at high speed by a predetermined distance diagonally with respect to the axis, and then stopped for a predetermined period of time. This is the same as fixing one burner at each stop position. Moreover, since there is actually only one burner, it is possible to avoid the inconvenience of multiple burners interfering with each other. Since the flow rate of the raw material gas fed into the burner is changed as a function of the position of the burner, the refractive index distribution can be easily controlled.

【実 施 例】【Example】

第1図に示すように、種棒1に対してバーナ2を固定す
るとともに、バーナ3を移動させるよう構成する。これ
らのバーナ2.3は、すす(ガラス微粉末)を発生する
もので、これらによって発生させられたすすを種棒1の
先端に堆積し、この種棒1を回転させながら上方に引き
上げていき、すすの堆積によってすすプリフォーム4を
形成する。このすすプリフォーム4は加熱して透明ガラ
ス化すると光ファイバ用ガラスプリフォームとなるべき
ものである。これらのバーナ2.3の排気ガスなどを排
気するために排気装置5が設けられている。 バーナ3は、駆動機構6によってプリフォーム4の回転
軸を含む面内においてこの軸に対して斜め方向くこの実
施例では回転軸に対しておよそ40°の角度の直線方向
)に移動するようにされている。すなわち、駆動機構6
はバーナ3を上記の斜め方向に案内するガイド61と駆
動源たる高速のパルスモータ−63と回転運動を直線運
動に変換するギアボックス62とからなる。このパルス
モータ−63は、パルスモータ−駆動装置64を介して
コンピュータ65によって制御され、たとえば16ステ
ツプの位置をバーナ3がとるように各ステップの位置の
間の移動を行う。この移動に要する時間すなわち移動モ
ードの時間は、バーナ3が停止しているときの時間即ち
停止モードの時間に比べて十分に短くする。この実施例
では、バーナ3の移動は速度500 mm7秒とした。 バーナ3の移動範囲は200mmとしたので、この距離
を16ステツプ(即ち、ステップ間隔の数は15であり
、15回移動する)で移動することになり、ステップ間
の移動に要する時間は0.028秒強と非常に短い、こ
の実施例ではグレーデッド型マルチモード光ファイバを
作製することとし、最下端のステップ番号Oから数えて
最上端のステップ番号15までの各ステップにおけるバ
ーナ3の停止時間を次の第1表のように定めな。さらに
このバーナ3に供給する原料5iC14、GeC14の
ガス及び燃料H2,0□のガスの流量を、コンピュータ
65によりD/Aコンバータ群66を介して制御される
マスフローコントローラ67で変化し、次の第1表のよ
うにした。 ここで、H2,02の流量を上端側はど多くしたのは、
プリフォーム4の直径が大きくなる結果、単位面積当り
の加熱時間が短くなり、下端側に比べて温度が低くなる
ことを避けるためである。すなわち、このように燃料ガ
スの流量を変えることで、プリフォーム4の表面温度を
制御して、良好なすすの堆積を行っているのである。 この結果、11−ラバースに要する時間は約53秒とな
った。なお、下端からすすの堆積を始めたバーナ3は上
端に達した後、再び、下端に戻って下端から上端への動
作を繰り返す。もちろん、第1表のステップを逆向きに
戻ることもできる。こうして、すすプリフォーム4を成
長させていき、最終的に直径約120mmのプリフォー
ム4を得た。 なお、中心付近に固定されるバーナ2には、第第1表 2表に示すような条件でガスを供給し、結果として、中
心部に直径約12mmの細いすすプリフォームを作製し
た。従って、移動バーナ3によって、この中心部の細い
プリフォームの外側にすすを堆積したことになる。 このプリフォーム4を、最高温度800℃の加熱炉内で
塩素含有ヘリウム雰囲気で処理した。さらに、炉内最高
温度を1630’Cに増加すると共に、炉内雰囲気をヘ
リウム100%のガスで置換して、プリフォーム4を熱
処理して透明ガラス化した。このとき、すす堆積プリフ
ォーム4の収縮率は約8倍であった。この透明化後のプ
リフォームの屈折率分布をプリフォームアナライザで確
認したところ、第3図に示すようなほぼ完全なグレーデ
ッド型の屈折率分布が得られた。 これにより得られるプリフォームは、光ファイバのコア
となるべき部分であるから、この透明ガラス化後のプリ
フォームを13mmの直径となるように加熱炉内で延伸
し、これを別途用意した石英ガラス管の中に挿入し、約
2000℃の温度が第2表 第3表 第4表 得られる酸水素バーナで、それらの間の間隙が潰れてな
くなるようにコラプス操作を行った。さらに、このコラ
プス後のプリフォームを2100℃の加熱炉内で線引き
し、光ファイバ化した。この光ファイバの伝送特性を測
定したところ、波長1゜3μmにおいて伝送損失0.5
5dB/kn+、伝送帯域幅850MHz (光ファイ
バ長さlkmにおいて)の高品質の光ファイバが得られ
たことが確認できた。 なお、第3図を見る限り、屈折率分布にステップ移動に
よる影響は何等ないが、これは、バーナ3の11−ラバ
ースに要する時間が約1分弱であり、この間のガラス堆
積条件の変化は僅かであること、また1停止モード中の
バーナ3によって堆積するすすの帯の幅は実効的に12
mm程度であり、各ステップの屈折率の段差をなくす方
向に働いたことなどが作用したためと思われる。なお、
ステップ数が10以下では、グレーデッド型光ファイバ
の場合伝送帯域幅の低下が観測された。 第4図の、第2の実施例では、駆動機構7として円弧状
のガイド71を有し、パルスモータ−73により可撓性
ワイア72を介してバーナ3を駆動するものを用いてい
る。この場合、バーナ3は移動範囲の上端ではほぼ水平
方向を向き、下端では垂直な回転軸に対して約40°の
角度方向を向くよう、方向を変えながら、ステップ的に
移動させられる。このようにバーナ3の方向が変えられ
ることにより、すすを円柱状に堆積していくことが良好
に行える。 上記の実施例では、いずれも加熱源としてバーナに供給
した燃料ガスの燃焼によるものを使用しているが、第5
図に示すような誘導コイル32を有し、高周波プラズマ
33を発生する高周波プラズマトーチ31を使用するこ
ともできる。他に抵抗加熱や誘導加熱を利用したバーナ
を用いてもよい。このような熱源を用いれば、OH基が
発生しないため、低損失化の点で有利である。 上記のいくつかの実施例では、いずれも中心部に細いプ
リフォームを形成するための別の固定のバーナ2を用い
たが、このような固定バーナ2は必ずしも必要ではなく
、中心部に細いプリフォームを形成する必要もない場合
も多い、また、第6図のように、予め直径約10mmは
どの透明ガラス棒11を準備し、この外周面を酸水素バ
ーナ21で火炎研磨しながら、その外周面に移動バーナ
3によってすすを吹き付は堆積させるようにしてもよい
。 また、グレーデッド型以外の屈折率分布にも容易に対応
できる。たとえば、第7図のように、バーナ3のステッ
プ数を3とし、上記の第3表のような条件で堆積を行っ
た。中心部の細いプリフォーム用の固定のバーナ2には
上記の第4表のような条件でガスを供給した。この結果
、第8図に示すような特殊な屈折率分布を形成すること
ができた。この屈折率分布を有する光ファイバは、いわ
ゆる分散シフI・光ファイバであり、第8図の屈折率分
布の外側のリング状の高屈折率部分の直径を約14mm
とすることにより、波長1.55μmにおいて波長分散
をほぼ零とすることができた。
As shown in FIG. 1, the burner 2 is fixed to the seed rod 1, and the burner 3 is movable. These burners 2.3 generate soot (fine glass powder), which deposits the soot on the tip of the seed rod 1 and pulls it upward while rotating the seed rod 1. , a soot preform 4 is formed by soot deposition. When this soot preform 4 is heated and made into transparent glass, it should become a glass preform for optical fiber. An exhaust device 5 is provided to exhaust exhaust gas from these burners 2.3. The burner 3 is moved by the drive mechanism 6 in a plane including the rotational axis of the preform 4 (in a diagonal direction with respect to this axis (in this embodiment, in a linear direction at an angle of approximately 40° with respect to the rotational axis). has been done. That is, the drive mechanism 6
It consists of a guide 61 that guides the burner 3 in the above-mentioned diagonal direction, a high-speed pulse motor 63 as a driving source, and a gear box 62 that converts rotational motion into linear motion. This pulse motor 63 is controlled by a computer 65 via a pulse motor drive 64 to effect movement between each step position so that the burner 3 takes up, for example, 16 step positions. The time required for this movement, that is, the time in the movement mode, is made sufficiently shorter than the time when the burner 3 is stopped, that is, the time in the stop mode. In this example, the burner 3 was moved at a speed of 500 mm for 7 seconds. Since the moving range of the burner 3 is 200 mm, this distance is moved in 16 steps (that is, the number of step intervals is 15, and the burner moves 15 times), and the time required for moving between steps is 0. In this example, a graded multimode optical fiber is manufactured, and the stop time of the burner 3 at each step from the lowest step number O to the highest step number 15 is very short, just over 0.028 seconds. Define as shown in Table 1 below. Furthermore, the flow rates of the raw material 5iC14 and GeC14 gases and the fuel H2,0□ gas to be supplied to the burner 3 are changed by a mass flow controller 67 controlled by a computer 65 via a D/A converter group 66. I made it as shown in Table 1. Here, the reason for increasing the flow rate of H2,02 on the upper end side is as follows.
This is to avoid the heating time per unit area becoming shorter as a result of the diameter of the preform 4 becoming larger, and the temperature becoming lower than that at the lower end. That is, by changing the flow rate of the fuel gas in this way, the surface temperature of the preform 4 is controlled and soot is deposited favorably. As a result, the time required for the 11-rubber was approximately 53 seconds. Incidentally, after the burner 3 which started accumulating soot from the lower end reaches the upper end, it returns to the lower end again and repeats the operation from the lower end to the upper end. Of course, you can also reverse the steps in Table 1. In this way, the soot preform 4 was grown, and finally a preform 4 having a diameter of about 120 mm was obtained. Note that gas was supplied to the burner 2 fixed near the center under the conditions shown in Table 1 and Table 2, and as a result, a thin soot preform with a diameter of about 12 mm was produced at the center. Therefore, the moving burner 3 deposits soot on the outside of this narrow central preform. This preform 4 was treated in a chlorine-containing helium atmosphere in a heating furnace at a maximum temperature of 800°C. Further, the maximum temperature in the furnace was increased to 1630'C, and the atmosphere in the furnace was replaced with 100% helium gas, and the preform 4 was heat-treated to become transparent vitrification. At this time, the shrinkage rate of the soot deposited preform 4 was about 8 times. When the refractive index distribution of the preform after the transparentization was confirmed using a preform analyzer, an almost perfect graded refractive index distribution as shown in FIG. 3 was obtained. The preform obtained by this is the part that should become the core of the optical fiber, so this transparent vitrified preform was stretched in a heating furnace to a diameter of 13 mm, and then a separately prepared quartz glass was used. The tube was inserted into a tube, and a collapse operation was performed using an oxyhydrogen burner that produced a temperature of about 2000° C. in Table 2, Table 3, and Table 4 so that the gap between them was collapsed. Furthermore, the preform after the collapse was drawn in a heating furnace at 2100° C. to form an optical fiber. When the transmission characteristics of this optical fiber were measured, the transmission loss was 0.5 at a wavelength of 1°3 μm.
It was confirmed that a high-quality optical fiber with a transmission bandwidth of 850 MHz (at an optical fiber length of 1 km) and a transmission bandwidth of 5 dB/kn+ was obtained. As far as we can see from Figure 3, there is no effect of the step movement on the refractive index distribution, but this is because the time required for the 11-rubber of burner 3 is less than 1 minute, and the change in glass deposition conditions during this time is The width of the soot band deposited by the burner 3 during one stop mode is effectively 12
This is probably due to the fact that the difference in refractive index of each step was eliminated. In addition,
When the number of steps is 10 or less, a decrease in transmission bandwidth was observed in the case of graded optical fibers. In the second embodiment shown in FIG. 4, the drive mechanism 7 has an arcuate guide 71 and uses a pulse motor 73 to drive the burner 3 via a flexible wire 72. In this case, the burner 3 is moved stepwise while changing its direction so that the upper end of the movement range is oriented substantially horizontally, and the lower end thereof is oriented at an angle of about 40° with respect to the vertical axis of rotation. By changing the direction of the burner 3 in this manner, soot can be deposited in a cylindrical shape. In all of the above embodiments, combustion of the fuel gas supplied to the burner is used as the heat source, but the fifth embodiment
A high frequency plasma torch 31 having an induction coil 32 as shown in the figure and generating high frequency plasma 33 can also be used. Alternatively, a burner using resistance heating or induction heating may be used. If such a heat source is used, no OH groups are generated, which is advantageous in terms of reducing loss. In the several embodiments described above, a separate fixed burner 2 was used to form a thin preform at the center, but such a fixed burner 2 is not necessarily necessary. In many cases, there is no need to form a renovation.Also, as shown in FIG. Soot may be blown onto the surface by the moving burner 3 and deposited thereon. Furthermore, it can easily accommodate refractive index distributions other than graded type. For example, as shown in FIG. 7, the number of steps of the burner 3 was set to 3, and deposition was performed under the conditions shown in Table 3 above. Gas was supplied to the fixed burner 2 for the narrow preform in the center under the conditions shown in Table 4 above. As a result, a special refractive index distribution as shown in FIG. 8 could be formed. The optical fiber having this refractive index distribution is a so-called dispersion shifted I optical fiber, and the diameter of the ring-shaped high refractive index portion outside the refractive index distribution in Fig. 8 is approximately 14 mm.
By doing so, the wavelength dispersion could be made almost zero at a wavelength of 1.55 μm.

【発明の効果】【Effect of the invention】

この発明によれば、屈折率分布制御を安定に行うことが
できる。しかも、煩雑な調整は不要であり、低損失化も
容易である。さらに、屈折率分布の中央部にディップな
どを生じることもない。
According to this invention, refractive index distribution control can be performed stably. Moreover, no complicated adjustment is required, and loss can be easily reduced. Furthermore, no dip or the like occurs in the center of the refractive index distribution.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明の第1の実施例の模式図、第2図は制
御系のブロック図、第3図は第1の実施例で得られたプ
リフォームの屈折率分布を表すグラフ、第4=z第2の
実施例の模式図、第5図は他の実施例  式図、第6図
は別の実施例の模式図、第7図はさらに別の実施例の模
式図、第8図は第7図の実施例で得られた光ファイバの
屈折率分布を表すグラフ、第9図は従来例の模式図、第
10図は第9図で得られる光ファイバの屈折率分布を表
すグラフ、第11図は他の従来例の模式図である。 1・・・種棒、2.3.21.92.94・・・バーナ
、4・・・すすプリフォーム、5・・・排気装置、6.
7・・・駆動機構、61.71・・・ガイド、62・・
・ギアホックス、63.73・・・パルスモータ−16
4・・・パルスモータ−駆動装置、65・・・コ〉・ピ
ユータ、66・・・D/Aコンバータ群、67・・・マ
スフローコントローラ、72・・・可撓性ワイア、31
・・・高周波プラズマト−チ、32・・・誘導コイル、
33・・・高周波プラズマ、11・・・透明ガラス棒、
91・・・マンドレル、93・・・すす層
FIG. 1 is a schematic diagram of the first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram of the control system, FIG. 3 is a graph showing the refractive index distribution of the preform obtained in the first embodiment, and FIG. 4=z A schematic diagram of the second embodiment, FIG. 5 is a schematic diagram of another embodiment, FIG. 6 is a schematic diagram of another embodiment, FIG. 7 is a schematic diagram of yet another embodiment, and FIG. 8 is a schematic diagram of another embodiment. The figure is a graph showing the refractive index distribution of the optical fiber obtained in the example of Fig. 7, Fig. 9 is a schematic diagram of the conventional example, and Fig. 10 is a graph showing the refractive index distribution of the optical fiber obtained in Fig. 9. The graph in FIG. 11 is a schematic diagram of another conventional example. 1... Seed rod, 2.3.21.92.94... Burner, 4... Soot preform, 5... Exhaust device, 6.
7... Drive mechanism, 61.71... Guide, 62...
・Gear hox, 63.73...Pulse motor-16
4... Pulse motor drive device, 65... Computer, 66... D/A converter group, 67... Mass flow controller, 72... Flexible wire, 31
...High frequency plasma torch, 32...Induction coil,
33...High frequency plasma, 11...Transparent glass rod,
91...Mandrel, 93...Soot layer

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)透明ガラス化することにより光ファイバ用ガラス
となるガラス微粉末を発生する1本または複数本のバー
ナを有し、このバーナから発生したガラス微粉末が吹き
付けられて堆積させられた堆積体を、回転させながらそ
の回転軸方向に移動させて、円柱状のガラス微粉末プリ
フォームを形成することにより光ファイバ母材を製造す
る方法において、上記バーナのうち少なくとも1本のバ
ーナを、上記回転軸を含む面内で該軸に対して斜め方向
に予め定められた距離だけ高速に移動させ且つ移動後所
定時間停止させることを繰り返すようにしながら移動さ
せるとともに、該バーナに送り込むガスのうち少なくと
も原料ガスの流量を該バーナの位置の関数として変化さ
せる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。
(1) A deposited body that has one or more burners that generate fine glass powder that becomes glass for optical fibers by turning it into transparent vitrification, and that the fine glass powder generated from the burner is sprayed and deposited. In the method of manufacturing an optical fiber preform by moving the preform in the direction of its rotation axis while rotating it to form a cylindrical fine glass powder preform, at least one of the burners is moved in the direction of its rotation axis. At least the raw material of the gas sent to the burner is moved at high speed by a predetermined distance in a diagonal direction with respect to the axis within a plane that includes the axis, and is repeatedly stopped for a predetermined period of time after the movement. A method for manufacturing an optical fiber preform, characterized in that the flow rate of gas is varied as a function of the position of the burner.
(2)上記バーナは、非直線な軌跡上に移動させられる
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の光ファイ
バ母材の製造方法。
(2) The method for manufacturing an optical fiber preform according to claim 1, wherein the burner is moved on a non-linear trajectory.
(3)上記バーナは、移動範囲の上記回転軸から離れる
側の端部において該軸に対して実質的に直角な方向を向
き、該軸に近付いた側の他端部において該軸に対して4
5°よりも小さい角度の方向を向くよう、角度が移動に
伴って変えられることを特徴とする特許請求の範囲第1
項記載の光ファイバ母材の製造方法。
(3) The burner is oriented in a direction substantially perpendicular to the axis at an end of its movement range away from the axis of rotation, and relative to the axis at the other end near the axis. 4
Claim 1, characterized in that the angle changes with movement so as to point in a direction at an angle smaller than 5°.
A method for manufacturing an optical fiber preform as described in Section 1.
(4)上記バーナによる加熱量を、上記バーナの移動範
囲の上記回転軸から離れる側の端部において多くし、該
軸に近付いた側の他端部において少なくして、上記バー
ナにより加熱されるガラス微粉末プリフォームの表面温
度を制御することを特徴とする特許請求の範囲第1項記
載の光ファイバ母材の製造方法。
(4) The amount of heating by the burner is increased at the end of the moving range of the burner on the side away from the rotation axis, and is decreased at the other end on the side closer to the axis, so that the amount of heating by the burner is increased. The method for manufacturing an optical fiber preform according to claim 1, characterized in that the surface temperature of the glass fine powder preform is controlled.
(5)上記バーナの熱源は、該バーナに供給された燃料
ガスの燃焼によるものであることを特徴とする特許請求
の範囲第1項記載の光ファイバ母材の製造方法。
(5) The method for manufacturing an optical fiber preform according to claim 1, wherein the heat source of the burner is the combustion of fuel gas supplied to the burner.
(6)上記バーナの熱源は、OH基を発生しないもので
あることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の光フ
ァイバ母材の製造方法。
(6) The method for manufacturing an optical fiber preform according to claim 1, wherein the heat source of the burner does not generate OH groups.
(7)上記バーナに供給される燃料ガスの流量を、上記
バーナの移動範囲の上記回転軸から離れる側の端部にお
いて増加させ、該軸に近付いた側の他端部において減少
させることを特徴とする特許請求の範囲第5項記載の光
ファイバ母材の製造方法。
(7) The flow rate of the fuel gas supplied to the burner is increased at an end of the movement range of the burner on the side away from the rotation axis, and decreased at the other end on the side closer to the axis. A method for manufacturing an optical fiber preform according to claim 5.
(8)上記ガラス微粉末プリフォームの回転中心軸付近
に固定される別のガラス微粉未発生用バーナを有し、該
バーナによって細いガラス微粉末プリフォームを形成し
ながら、該細いプリフォームの外側に上記移動するバー
ナによるガラス微粉末堆積を行うようにした特許請求の
範囲第1項記載の光ファイバ母材の製造方法。
(8) Another burner for generating no glass fine powder is fixed near the rotation center axis of the fine glass powder preform, and while forming a fine glass powder preform with the burner, the outside of the fine glass powder preform is formed. 2. The method of manufacturing an optical fiber preform according to claim 1, wherein the moving burner deposits the glass fine powder.
(9)予め用意した透明ガラス棒を、その軸の周りに回
転させながら軸方向に移動させ、該透明ガラス棒の外側
に上記移動するバーナによるガラス微粉末堆積を行うよ
うにした特許請求の範囲第1項記載の光ファイバ母材の
製造方法。
(9) A transparent glass rod prepared in advance is moved in the axial direction while being rotated around its axis, and fine glass powder is deposited by the moving burner on the outside of the transparent glass rod. 2. A method for manufacturing an optical fiber preform according to item 1.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5116400A (en) * 1990-09-20 1992-05-26 Corning Incorporated Apparatus for forming a porous glass preform
US5211732A (en) * 1990-09-20 1993-05-18 Corning Incorporated Method for forming a porous glass preform
EP1300369A2 (en) * 2001-10-08 2003-04-09 Schott Glas Apparatus for producing quartz glass articles of uniform refractive index
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