JPH01239034A - 光フアイバの製造方法 - Google Patents
光フアイバの製造方法Info
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- JPH01239034A JPH01239034A JP6485788A JP6485788A JPH01239034A JP H01239034 A JPH01239034 A JP H01239034A JP 6485788 A JP6485788 A JP 6485788A JP 6485788 A JP6485788 A JP 6485788A JP H01239034 A JPH01239034 A JP H01239034A
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- 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]
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-
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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］
この発明は、ガラスの中心部材の上に、ガラス微粉末を
堆積させる工程を含む光ファイバの製造方法に関するも
ので、特にガラス微粉末を堆積させる工程の前に行う中
心部材の表面処理に関するものである。
堆積させる工程を含む光ファイバの製造方法に関するも
ので、特にガラス微粉末を堆積させる工程の前に行う中
心部材の表面処理に関するものである。
［従来の技術］
中心部材の表面にゴミなどが付着していると、その上に
ガラス微粉末を堆積させ、焼結した後に、泡となって残
り、低損失の光ファイバとならない。
ガラス微粉末を堆積させ、焼結した後に、泡となって残
り、低損失の光ファイバとならない。
表面のゴミなどを除去するため、酸水素火炎で研摩する
と、酸水素火炎中のＯＨが中心部材内に拡散するため、
無水の火炎で研摩することが行われる。
と、酸水素火炎中のＯＨが中心部材内に拡散するため、
無水の火炎で研摩することが行われる。
ｒ発明が解決しようとする課題］
（１）無水火炎で研摩しても、高温になった中心部材に
空気中の水分が侵入し、ＯＨによる吸収損を受け、低損
失の光ファイバが得られない。
空気中の水分が侵入し、ＯＨによる吸収損を受け、低損
失の光ファイバが得られない。
（２）中心部材の表面を清浄にするため、火炎研摩ニ加
エテエッチングガスによるエツチングを行う場合もある
。
エテエッチングガスによるエツチングを行う場合もある
。
無水火炎には、プラズマ炎を使用することが多いが、プ
ラズマトーチ内にプラズマ発生ガスとともにエツチング
ガスを流すと、火炎が不安定になるのみならず、場合に
よっては消してしまうことがあるため、多量のエツチン
グガスを流すことはできない。
ラズマトーチ内にプラズマ発生ガスとともにエツチング
ガスを流すと、火炎が不安定になるのみならず、場合に
よっては消してしまうことがあるため、多量のエツチン
グガスを流すことはできない。
そのため、（１）の場合と同様に、高温になった中心部
材に空気中の水分が侵入し、ＯＨによる吸収損を受け、
低損失の光ファイバとならない。
材に空気中の水分が侵入し、ＯＨによる吸収損を受け、
低損失の光ファイバとならない。
［発明の目的］
（１）火炎研摩する、とき、ガスを流して空気中の水分
を遮断して、ＯＨ吸収損が起きないようにする。
を遮断して、ＯＨ吸収損が起きないようにする。
（２）ガスとしてＳＦｌ、などのエツチングガスを用い
、これを多量かつ速い流速でガラスロッド最高温度部へ
向けて吹き入れて大気と高温部を遮断すると同時に、大
気中水分の侵入速度より速くガラスを削り取るようにし
てＯＨ吸収損を押える。
、これを多量かつ速い流速でガラスロッド最高温度部へ
向けて吹き入れて大気と高温部を遮断すると同時に、大
気中水分の侵入速度より速くガラスを削り取るようにし
てＯＨ吸収損を押える。
し課題を解決するための手段］
この発明においては、
（１）■中心部材を、下方から、無水火炎で加熱して火
炎研摩するとともに、そのときには、■前記無水火炎の
周囲から、多数本のノズリにより火炎の中にシーリング
ガスを導き入れ、そのガスにより、中心部材の加熱され
る部分を、周囲の大気から遮断しながら火炎研摩を行う
（以上が請求項１関係）。
炎研摩するとともに、そのときには、■前記無水火炎の
周囲から、多数本のノズリにより火炎の中にシーリング
ガスを導き入れ、そのガスにより、中心部材の加熱され
る部分を、周囲の大気から遮断しながら火炎研摩を行う
（以上が請求項１関係）。
（２）また、シーリングガスの少なくとも一部をエツチ
ングガスで兼ねるようにする（請求項２関係）。
ングガスで兼ねるようにする（請求項２関係）。
以下、より詳しく説明する。
〔装置の概要］
第１ａ〜ｌｃ図において、
工Ｏは中心部材で、たとえば、ファイバとしたときにコ
アとなるべき純粋石英ガラス林、もしくはコアとクラッ
ドの一部となるべき石英棒からなる。これらのうち、前
者は厳密な低ＯＨ化が必要であるが、後者は必ずしもそ
の必要はない。
アとなるべき純粋石英ガラス林、もしくはコアとクラッ
ドの一部となるべき石英棒からなる。これらのうち、前
者は厳密な低ＯＨ化が必要であるが、後者は必ずしもそ
の必要はない。
１２は研摩用の無水火炎（この図ではプラズマ炎、外に
ｃｏ＋ｏ２の火炎なども使用可）。
ｃｏ＋ｏ２の火炎なども使用可）。
１４はプラズマ火炎発生用のプラズマトーチ（別のトー
チでもよい）、１６は高周波コイルである。
チでもよい）、１６は高周波コイルである。
プラズマトーチ１４は矢印１８方向に往復移動できる。
２０はノズル、これは第１ｂ図のように、プラズマトー
チ１４の回りに多数（たとえば１２本）等間隔に配置す
る。これらのノズル？Ｏにより、プラズマ火炎１２内に
、シーリングガス２２を導き入れる。
チ１４の回りに多数（たとえば１２本）等間隔に配置す
る。これらのノズル？Ｏにより、プラズマ火炎１２内に
、シーリングガス２２を導き入れる。
シーリングガス２２としては、弔なる火炎研摩のときは
Ｎ２などの不活性ガスでよいが、通常はエツチングを兼
ねさせる意味でＳＦ６などを用いる。その場合、以下の
二通りが考えられる。
Ｎ２などの不活性ガスでよいが、通常はエツチングを兼
ねさせる意味でＳＦ６などを用いる。その場合、以下の
二通りが考えられる。
■厳密にＯＨを下げる必要の無い場合（たとえば出発材
がコア＋クラッドの場合）： ノズル２０のうち、たとえば１本をエッチガス用に用い
、他をシールガス用に用いる。
がコア＋クラッドの場合）： ノズル２０のうち、たとえば１本をエッチガス用に用い
、他をシールガス用に用いる。
■厳密にＯＨを下げる必要のある場合（たとえばコア材
に外付けするピュアシリカコアファイバの場合）： ノズル２０すべてにエツチングガスを多量に流す。
に外付けするピュアシリカコアファイバの場合）： ノズル２０すべてにエツチングガスを多量に流す。
［作 用］
（１）厳密にＯＨを下げる必要が無く、表面の汚れをと
り除くことに主目的を置く場合： 中心部材１０を回転させておく、プラズマ）−チ１４と
ノズル２０を、中心部材１０と平行に移動させる。そし
て、プラズマ火炎１２およびノズル２０のうちのたとえ
ば１本からの少場のエッチガスにより中心部材１０の表
面をニー２チングする。
り除くことに主目的を置く場合： 中心部材１０を回転させておく、プラズマ）−チ１４と
ノズル２０を、中心部材１０と平行に移動させる。そし
て、プラズマ火炎１２およびノズル２０のうちのたとえ
ば１本からの少場のエッチガスにより中心部材１０の表
面をニー２チングする。
ソノトき同時にノズル２０から多（１のシーリングガス
２２をプラズマ火炎１２内に導く（エッチガスはそのノ
ズル２０のうちの１〜２木から少量流す）、シールガス
は安価なＮ２などでよく、高価なエッチガス（Ｓ Ｆう
などのフッ素を含むガス）を多量に使う必要がない。
２２をプラズマ火炎１２内に導く（エッチガスはそのノ
ズル２０のうちの１〜２木から少量流す）、シールガス
は安価なＮ２などでよく、高価なエッチガス（Ｓ Ｆう
などのフッ素を含むガス）を多量に使う必要がない。
シーリングガス２２は直接プラズマ火炎１２で加熱され
た中心部材１０の高温部分１１を包みこむように流れ、
高温部分１１を外気から隔離する。そのため、大気中の
水分が中心部材１０の高温部分１１に侵入するのが防止
される。
た中心部材１０の高温部分１１を包みこむように流れ、
高温部分１１を外気から隔離する。そのため、大気中の
水分が中心部材１０の高温部分１１に侵入するのが防止
される。
（２）厳密に低ＯＨが必要な場合：
シールガスを兼ねるエツチングガス２２を、多数本のノ
ズル２０により、外側からプラズマ火炎１２内に送りこ
むのであるから（プラズマ発生ガスとともに流すのでは
なく）、大量に流してもプラズマ火炎が不安定になる心
配はない。
ズル２０により、外側からプラズマ火炎１２内に送りこ
むのであるから（プラズマ発生ガスとともに流すのでは
なく）、大量に流してもプラズマ火炎が不安定になる心
配はない。
シールガスを兼ねるエツチングガス２２を大量に流すと
、上記のエツチングの場合同様に、中心部材１０の高温
部分１１を外気から隔離し、大気中の水分が中心部材１
０の高温部分１１に侵入するのを防止するとともに、エ
ツチング速度が非常に速くなるため、大気中の水分がロ
ッド内に侵入する速度より速く（あるいはその近くに）
ガラスを削ることができ、ＯＨの拡散の非常に少ないエ
ツチングが可能になる。
、上記のエツチングの場合同様に、中心部材１０の高温
部分１１を外気から隔離し、大気中の水分が中心部材１
０の高温部分１１に侵入するのを防止するとともに、エ
ツチング速度が非常に速くなるため、大気中の水分がロ
ッド内に侵入する速度より速く（あるいはその近くに）
ガラスを削ることができ、ＯＨの拡散の非常に少ないエ
ツチングが可能になる。
（３）ガラス微粉末の堆積：
以上の中心部材１０表面の処理が済んだ後、通常のＶＡ
Ｄ用バーナー２４により、中心部材１０の外側にガラス
微粉末を堆積させる。
Ｄ用バーナー２４により、中心部材１０の外側にガラス
微粉末を堆積させる。
バーナー２４の火炎には、あらゆる燃焼ガスを用いてよ
いが、ごく厳密に低ＯＨ化を考える場合は無水のＣＯ炎
を用いた方がよい。
いが、ごく厳密に低ＯＨ化を考える場合は無水のＣＯ炎
を用いた方がよい。
ガラス微粉末の堆積の後、焼結を行ってプリフォームを
得、それを紡糸して光ファイバとする。
得、それを紡糸して光ファイバとする。
［実施例］
（１）コア＋クラッドの一部まで作られたファイバ母材
ガラスロッドの場合： ＶＡＤ法により、外径７ＩＩＩｌφ、長さ５００ｍ肩の
十分に脱水されかつ非常に高純度の純粋石英をベースと
した３Ｍファイバの中心部を作製し、それを中心部材１
０とした。
ガラスロッドの場合： ＶＡＤ法により、外径７ＩＩＩｌφ、長さ５００ｍ肩の
十分に脱水されかつ非常に高純度の純粋石英をベースと
した３Ｍファイバの中心部を作製し、それを中心部材１
０とした。
用いたプラズマ火炎は、Ａｒ、０．、の混合プラズマ、
発振出力は３０ｋＷ、周波数は３．５ＭＨｚ。
発振出力は３０ｋＷ、周波数は３．５ＭＨｚ。
流量はＡｒが３０ｊＬ ／ ｗｉｎ 、 ０２が１０１
／ｓｉｎ。
／ｓｉｎ。
プラズマトーチ１４の回りに、ノズル２０を１２本配置
。それらのうち１１本にシーリングガスのＮ２を３（Ｉ
Ｑ／ｌ１ｉｎ、残る１本にはエッチガスのＳＦ、をＩ！
；Ｌ／ｗｉｎで送込み、火炎研摩した。
。それらのうち１１本にシーリングガスのＮ２を３（Ｉ
Ｑ／ｌ１ｉｎ、残る１本にはエッチガスのＳＦ、をＩ！
；Ｌ／ｗｉｎで送込み、火炎研摩した。
この間、２５００ｍ層／ｈの速度で、プラズマトーチ１
４とノズル２０を１往復させた。
４とノズル２０を１往復させた。
その後、プラズマ火炎を消火し、シーリングガスおよび
エッチガスの送込みも中１トし、酸水素火炎中に５ｉＣ
Ｉ４をキャリアガスとともに導き、ガラス微粉末を堆積
させた。
エッチガスの送込みも中１トし、酸水素火炎中に５ｉＣ
Ｉ４をキャリアガスとともに導き、ガラス微粉末を堆積
させた。
コノとき八−すには、Ｎ７１２．８文／ｌ１ｉｎ 、
０２９文／ｗｉｎ、シールガス（Ａ ｒ） Ｃ１／謹
ｉｎ 、原料キャリアＡ ｒ ３００ｃｃ／ｗｉｎを流
し、その移動速度を８００騰層／ｈとした。
０２９文／ｗｉｎ、シールガス（Ａ ｒ） Ｃ１／謹
ｉｎ 、原料キャリアＡ ｒ ３００ｃｃ／ｗｉｎを流
し、その移動速度を８００騰層／ｈとした。
これを塩素雰囲気中あるいは必要に応じてフッ素雰囲気
中で焼結し、外径４０龍φのガラスロッドを得た。
中で焼結し、外径４０龍φのガラスロッドを得た。
これを、さらに延伸し、同じ工程を行い、外径を調整し
て、ＳＭファイバ用のロッドとした。
て、ＳＭファイバ用のロッドとした。
これを紡糸して光ファイバとした。
かくして得られたファイバは、紡糸後ファイバ径変動も
±Ｉｇｍ以下であり、また２％プルーフテストも平均破
断長約３０ ｋ鵬と、非常に良好であった。
±Ｉｇｍ以下であり、また２％プルーフテストも平均破
断長約３０ ｋ鵬と、非常に良好であった。
（２）コア部の純水石英ガラス棒上に外付けする場合：
ＶＡＤ法により、外径Ｂ關φ、長さ５００層層の十分に
脱水されかつ非常に高純度の純粋石英を作製し、それを
中心部材１０とした。
脱水されかつ非常に高純度の純粋石英を作製し、それを
中心部材１０とした。
用いたプラズマ火炎は、Ａｒ、０２の混合プラズマ、発
振出力は３０ｋＷ、周波数は３．５ＭＨｚ。
振出力は３０ｋＷ、周波数は３．５ＭＨｚ。
流量はＡｒが３０１／ｒａｉｎ 、 ０７がｌ０ｆＬ／
ｗｉｎ 。
ｗｉｎ 。
プラズマトーチ１４の回りに、ノズル２０を１２本配置
。それらにシーリングガスを兼ねるＳＦ６を２０ｆｉ／
ｌ１ｉｎで送込み、エツチングした。
。それらにシーリングガスを兼ねるＳＦ６を２０ｆｉ／
ｌ１ｉｎで送込み、エツチングした。
この間、 ２５００ｍｍ ／ ｈの速度で、プラズマト
ーチ１４．ノズル２０を１往復させた。
ーチ１４．ノズル２０を１往復させた。
その後、プラズマ火炎を消火し、ＳＦ、の送込みも中止
し、酸水素火炎中に５ｉＣ１４をキャリアガスとともに
導き、ガラス微粉末を堆積させた。
し、酸水素火炎中に５ｉＣ１４をキャリアガスとともに
導き、ガラス微粉末を堆積させた。
このとき八−すには、Ｈ２１２，ＬＱ／ｓｉｎ 、 ０
２９！２．／ｗｉｎ、シールガス（Ａ ｒ） ＩＪｊ
／ｓｉｎ 、原料キャリアＡ ｒ ３００ｃｃ／ｓｉｎ
を流し、その移動速度を８００＋ｕ＋／ ｈとした。
２９！２．／ｗｉｎ、シールガス（Ａ ｒ） ＩＪｊ
／ｓｉｎ 、原料キャリアＡ ｒ ３００ｃｃ／ｓｉｎ
を流し、その移動速度を８００＋ｕ＋／ ｈとした。
これをフッ素雰囲気中で焼結し、外径４０腸鵬φのガラ
スロッドを得た。
スロッドを得た。
これを、さらに電気炉中で延伸し、先に示した工程を行
い、外径を調整し、コア・クラッド比１：１２のロッド
とした。
い、外径を調整し、コア・クラッド比１：１２のロッド
とした。
これを紡糸して光ファイバとした。
かくして得られたファイバの、波長１．５５μｍにおけ
る損失は０．１８ ｄＢ／ｋｍと非常に低く、また波長
１．３ａ川層でのＯＨピーク損失も０．９ｄＢ／に層で
、ＯＨ混入の非常に少ないものが得られた。
る損失は０．１８ ｄＢ／ｋｍと非常に低く、また波長
１．３ａ川層でのＯＨピーク損失も０．９ｄＢ／に層で
、ＯＨ混入の非常に少ないものが得られた。
また、中心部材１０とガラス微粉末境界に泡が発生しな
いため、紡糸後のファイバ径変動も±１ｐｍ以上のもの
はまったくなかった。
いため、紡糸後のファイバ径変動も±１ｐｍ以上のもの
はまったくなかった。
［発明の効果Ｊ
（１）多量のシーリングガス２２を送りながら火炎研摩
することができるので、空気が遮断され、ＯＨの侵入が
防止される。
することができるので、空気が遮断され、ＯＨの侵入が
防止される。
（２）またエツチングガスがシールガスを兼ねる場合は
、ロッド高温部を大気と遮断するとともに、大量のエツ
チングガスを無水火炎の安定性を害することなく送込む
ことができ、高速エツチングができる。そのため、万一
、外気からのＯＨ侵入があっても、その拡散速度より速
くエツチングでき、ＯＨの拡散が非常に少なくなる。
、ロッド高温部を大気と遮断するとともに、大量のエツ
チングガスを無水火炎の安定性を害することなく送込む
ことができ、高速エツチングができる。そのため、万一
、外気からのＯＨ侵入があっても、その拡散速度より速
くエツチングでき、ＯＨの拡散が非常に少なくなる。
第１ａ図は本発明の実施に使用する装置の一例の概略立
面図で、 第１ｂ図はその平面図、 第１Ｃ図は右側から見た側面図。 １０：中心部材 １１：高温部分 １２：無水火炎 １４：プラズマトーチ１６：高周
波コイル ２０：ノズル
面図で、 第１ｂ図はその平面図、 第１Ｃ図は右側から見た側面図。 １０：中心部材 １１：高温部分 １２：無水火炎 １４：プラズマトーチ１６：高周
波コイル ２０：ノズル
Claims (2)
- （１）ガラスの中心部材の上に、ガラス微粉末を堆積さ
せる工程を含む光ファイバの製造方法において、 前記ガラス微粉末を堆積させる工程の前に、前記中心部
材を、下方から無水火炎で加熱して火炎研摩するととも
に、そのときには、 前記無水火炎の周囲から、多数本のノズルにより火炎の
中にシーリングガスを導き入れ、そのガスにより、中心
部材の加熱される部分を、周囲の大気から遮断しながら
火炎研摩を行う、光ファイバの製造方法。 - （２）シーリングガスの少なくとも一部がエッチングガ
スを兼ねる、請求項１記載の光ファイバの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6485788A JPH07492B2 (ja) | 1988-03-18 | 1988-03-18 | 光フアイバの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6485788A JPH07492B2 (ja) | 1988-03-18 | 1988-03-18 | 光フアイバの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01239034A true JPH01239034A (ja) | 1989-09-25 |
| JPH07492B2 JPH07492B2 (ja) | 1995-01-11 |
Family
ID=13270272
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6485788A Expired - Lifetime JPH07492B2 (ja) | 1988-03-18 | 1988-03-18 | 光フアイバの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07492B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0629590A1 (en) * | 1993-06-16 | 1994-12-21 | Sumitomo Electric Industries, Limited | Process for producing glass preform for optical fiber |
-
1988
- 1988-03-18 JP JP6485788A patent/JPH07492B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0629590A1 (en) * | 1993-06-16 | 1994-12-21 | Sumitomo Electric Industries, Limited | Process for producing glass preform for optical fiber |
| US5597398A (en) * | 1993-06-16 | 1997-01-28 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Process for producing glass preform for optical fiber |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07492B2 (ja) | 1995-01-11 |
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