JPH0397632A - 光ファイバ用多孔質ガラス母材の製造方法 - Google Patents
光ファイバ用多孔質ガラス母材の製造方法Info
- Publication number
- JPH0397632A JPH0397632A JP23275789A JP23275789A JPH0397632A JP H0397632 A JPH0397632 A JP H0397632A JP 23275789 A JP23275789 A JP 23275789A JP 23275789 A JP23275789 A JP 23275789A JP H0397632 A JPH0397632 A JP H0397632A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- burner
- starting material
- glass
- preform
- flame
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000005373 porous glass Substances 0.000 title claims abstract description 38
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 title claims description 13
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 11
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 34
- 239000007858 starting material Substances 0.000 claims abstract description 34
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 24
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 13
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims abstract description 12
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 claims abstract description 12
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 52
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 17
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 9
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 9
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 5
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 4
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 claims description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 3
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 2
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 claims 1
- 239000004071 soot Substances 0.000 abstract description 4
- 238000005336 cracking Methods 0.000 abstract description 3
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 abstract description 3
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 238000004017 vitrification Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 7
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 5
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 4
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910018540 Si C Inorganic materials 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005267 amalgamation Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000007380 fibre production Methods 0.000 description 1
- 230000009970 fire resistant effect Effects 0.000 description 1
- 238000007524 flame polishing Methods 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000001089 thermophoresis Methods 0.000 description 1
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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2207/00—Glass deposition burners
- C03B2207/04—Multi-nested ports
- C03B2207/06—Concentric circular ports
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2207/00—Glass deposition burners
- C03B2207/60—Relationship between burner and deposit, e.g. position
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2207/00—Glass deposition burners
- C03B2207/60—Relationship between burner and deposit, e.g. position
- C03B2207/64—Angle
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2207/00—Glass deposition burners
- C03B2207/70—Control measures
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
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〕
本発明は光ファイバ用多孔質ガラス母材の製造方法に関
するものであり、詳しくはＶＡＤ法（気相軸付け法）、
ＯｖＰＯ法（外付け法）などのスート生成法により、ガ
ラスロッド外周部に多孔質ガラス母材を合成して光ファ
イバ用ブリフォームを製造する方法の改良に関するもの
である。
するものであり、詳しくはＶＡＤ法（気相軸付け法）、
ＯｖＰＯ法（外付け法）などのスート生成法により、ガ
ラスロッド外周部に多孔質ガラス母材を合成して光ファ
イバ用ブリフォームを製造する方法の改良に関するもの
である。
従来、石英系ガラス管もしくは光ファイバ用母材の製造
法として、特開昭４８−７３５２２号公報に示されるよ
うな、いわゆる“外付け法”がある。
法として、特開昭４８−７３５２２号公報に示されるよ
うな、いわゆる“外付け法”がある。
この方法は、回転するカーボン、石英系ガラスあるいは
アルミナなどの耐火性出発材の外周部にＳｉ Ｃ １４
などのガラス微粒子を堆積させていき、所定量堆積させ
たあと堆積をやめ、出発材を引き抜くことで、パイプ状
ガラス集合体を形成し、このパイプ状ガラス集合体を電
気炉中で透明ガラス化し、パイプ状ガラスを得ている。
アルミナなどの耐火性出発材の外周部にＳｉ Ｃ １４
などのガラス微粒子を堆積させていき、所定量堆積させ
たあと堆積をやめ、出発材を引き抜くことで、パイプ状
ガラス集合体を形成し、このパイプ状ガラス集合体を電
気炉中で透明ガラス化し、パイプ状ガラスを得ている。
同様の方法で、出発材として中実の光ファイバリガラス
母材を用い、出発材とその外周部の形成された多孔質ガ
ラス母材の複合体を形成した後、該複合体をそのまま電
気炉で加熱処理し、多孔質ガラス母材の部分を透明化す
ることにより、出発材の外周部にさらに透明ガラス層を
形成するという方法も考えられる。
母材を用い、出発材とその外周部の形成された多孔質ガ
ラス母材の複合体を形成した後、該複合体をそのまま電
気炉で加熱処理し、多孔質ガラス母材の部分を透明化す
ることにより、出発材の外周部にさらに透明ガラス層を
形成するという方法も考えられる。
上記出発材の外周に多孔質外周母材を合成する方法とし
て、出発材の片端部付近から多孔質外周母材を堆積させ
始め、バーナを出発材に対して相対的に出発材回転抽と
平行に、徐々に移動していく方法がある。バーナとして
同心円状４重管バーナに代表される単一火炎バーナを用
いる場合には、特開昭６１−１８６２４０号公報に示さ
れているように、バーナの中心軸と出発母材回転軸のな
す角を２０〜７０°の範囲に設定して、多孔質外周母材
の合成が行われた。
て、出発材の片端部付近から多孔質外周母材を堆積させ
始め、バーナを出発材に対して相対的に出発材回転抽と
平行に、徐々に移動していく方法がある。バーナとして
同心円状４重管バーナに代表される単一火炎バーナを用
いる場合には、特開昭６１−１８６２４０号公報に示さ
れているように、バーナの中心軸と出発母材回転軸のな
す角を２０〜７０°の範囲に設定して、多孔質外周母材
の合成が行われた。
従来、単一火炎バーナを用いた多孔質ガラス母材の合戊
では、合戒される多孔質ガラス母材の外径は、たかだか
１００ｍｍφ程度であり、多孔質外周母材の合戊速度も
１〜２ｇ／分が限界である。
では、合戒される多孔質ガラス母材の外径は、たかだか
１００ｍｍφ程度であり、多孔質外周母材の合戊速度も
１〜２ｇ／分が限界である。
このため、光ファイバ生産の経済性向上のため、合成速
度の向上が種々検討され、特公昭６２−５０４１８号公
報に示されるように、いわゆる多重火炎バーナが開発さ
れた。この多重火炎バーナを用いて、出発材の外周に多
孔質ガラス母材を合成する方法では、大径の母材が合成
し易く、合戊速度は２ｇ／分以上に容易に上げることが
できるようになった。
度の向上が種々検討され、特公昭６２−５０４１８号公
報に示されるように、いわゆる多重火炎バーナが開発さ
れた。この多重火炎バーナを用いて、出発材の外周に多
孔質ガラス母材を合成する方法では、大径の母材が合成
し易く、合戊速度は２ｇ／分以上に容易に上げることが
できるようになった。
ところが、バーナにより生成されるガラス微粒子の付着
効率が良いために、多量のガラス原料ガスを投入すると
、母材外径が大きくなりすぎ、母材が合成中あるいは合
戊後の電気炉での透明ガラス化中に割れやすいという問
題が生じた。
効率が良いために、多量のガラス原料ガスを投入すると
、母材外径が大きくなりすぎ、母材が合成中あるいは合
戊後の電気炉での透明ガラス化中に割れやすいという問
題が生じた。
この理由としては、母材外径が大きくなるに従って、多
孔質ガラス母材のカサ密度（空孔を含んだ微粒子集合体
の密度を表す、ｇ／ａ／）が小さくなり、自重を支えら
れなくなる、あるいは、熱衝撃に弱くなるためと考えら
れた。従来、燃焼ガス流量の調整などで割れ防止を試み
てきたが、どれも抜本的な解決策となり得なかった。多
重管バーナの合成速度向」二に有利な特性を生かすため
にも、上記問題点を解決する必要があった。
孔質ガラス母材のカサ密度（空孔を含んだ微粒子集合体
の密度を表す、ｇ／ａ／）が小さくなり、自重を支えら
れなくなる、あるいは、熱衝撃に弱くなるためと考えら
れた。従来、燃焼ガス流量の調整などで割れ防止を試み
てきたが、どれも抜本的な解決策となり得なかった。多
重管バーナの合成速度向」二に有利な特性を生かすため
にも、上記問題点を解決する必要があった。
本発明は上述した問題点の解消を目的としたものであっ
て、多重管バーナを用いて合戊速度大で母材を合成して
、しかも割れ等なく安定に製造できる方法を提供するも
のである。
て、多重管バーナを用いて合戊速度大で母材を合成して
、しかも割れ等なく安定に製造できる方法を提供するも
のである。
上記問題点を解決するための、本発明の構成は同心円状
多重管バーナであって、中心部に少なくとも原料噴出ポ
ート、燃料噴出ポート、支燃性ガス噴出ポートを持つガ
ラス微粒子合成用ポートを有し、この外周に上記ガラス
微粒子合成用ポートよりもガス噴出方向に突き出した、
少なくとも燃料噴出ポートと支燃性ガス噴出ポートとを
持つ火炎形成用ポートを１組あるいは複数組有する多重
火炎方式の多孔質ガラス母材合成用バーナより、気体の
ガラス原料を噴出し、火炎中で加水分解反応または酸化
反応させて、これにより生成するガラス微粒子を、自ら
の軸を回転軸として回転している実質的に円柱状あるい
は円筒状の出発材の片端近傍から堆積させ始め、該バー
ナを出発材の軸と並行に相対的に移動させていくことに
より、ガラス微粒子の堆積体を出発材の外周部に軸方向
に形成していく方法において、該バーナの中心軸と出発
材の回転軸のなす角度が６０″より大きく９０°より小
さいことを特徴とする光ファイバ用多孔質ガラス母材の
製造方法である。
多重管バーナであって、中心部に少なくとも原料噴出ポ
ート、燃料噴出ポート、支燃性ガス噴出ポートを持つガ
ラス微粒子合成用ポートを有し、この外周に上記ガラス
微粒子合成用ポートよりもガス噴出方向に突き出した、
少なくとも燃料噴出ポートと支燃性ガス噴出ポートとを
持つ火炎形成用ポートを１組あるいは複数組有する多重
火炎方式の多孔質ガラス母材合成用バーナより、気体の
ガラス原料を噴出し、火炎中で加水分解反応または酸化
反応させて、これにより生成するガラス微粒子を、自ら
の軸を回転軸として回転している実質的に円柱状あるい
は円筒状の出発材の片端近傍から堆積させ始め、該バー
ナを出発材の軸と並行に相対的に移動させていくことに
より、ガラス微粒子の堆積体を出発材の外周部に軸方向
に形成していく方法において、該バーナの中心軸と出発
材の回転軸のなす角度が６０″より大きく９０°より小
さいことを特徴とする光ファイバ用多孔質ガラス母材の
製造方法である。
上記バーナの中心軸と出発材の回転軸のなす角度は、よ
り安定な母材合成が保証できる点で、７０〜８５６であ
ることが特に好ましい。
り安定な母材合成が保証できる点で、７０〜８５６であ
ることが特に好ましい。
多孔質ガラス母材合成用バーナにより出発材の外周に出
発材片端近傍から、ガラス微粒子を合成し始め、バーナ
を出発材回転軸と平行に相対的に移動することにより、
多孔質ガラス母材を合戒する方法では、第１図に示すよ
うな構成がとられる。
発材片端近傍から、ガラス微粒子を合成し始め、バーナ
を出発材回転軸と平行に相対的に移動することにより、
多孔質ガラス母材を合戒する方法では、第１図に示すよ
うな構成がとられる。
一般に、出発材に対してバーナ中心軸が角度θとなるよ
うにバーナ２が設定される。バーナ２中には、ガラス原
料とて、ｓｉ Ｃ ／，、Ｓｉ Ｈ Ｃ ｌ’ｓ， Ｓ
ｉＨｔＣｂ −． Ｓｉ Ｈｉなどが投入され、火炎中
で加水分解反応あるいは酸化反応により、ガラス微粒子
ＳＩＯｓが生成される。このとき、屈折率、粘性、熱膨
張係数を変えるために、ＧｅＣｌ＋、Ｓｉ Ｆ＋、ＣＦ
４、Ｓ Ｆ，、ＰＯＣｂ、ＢＢｒ，などが添加されるこ
ともある。
うにバーナ２が設定される。バーナ２中には、ガラス原
料とて、ｓｉ Ｃ ／，、Ｓｉ Ｈ Ｃ ｌ’ｓ， Ｓ
ｉＨｔＣｂ −． Ｓｉ Ｈｉなどが投入され、火炎中
で加水分解反応あるいは酸化反応により、ガラス微粒子
ＳＩＯｓが生成される。このとき、屈折率、粘性、熱膨
張係数を変えるために、ＧｅＣｌ＋、Ｓｉ Ｆ＋、ＣＦ
４、Ｓ Ｆ，、ＰＯＣｂ、ＢＢｒ，などが添加されるこ
ともある。
火炎中で生成されたＳｉＯｍ粒子は多孔質ガラス母材５
の成長而４に付着し、このガラス微粒子の付着に合わせ
て多孔質ガラス母材５は、引上げ速度ｖ ｃｍｌ分で引
上げられる。このとき１分間に戊長面４に付着するガラ
ス微粒子の重量、すなわち、合成速度Ｍ （ｇ／分）は
多孔質ガラス母材５の外径Ｄ（ｃｍ）およびカサ密度ρ
（ ｇ／ｃｒｌ ）により下記（１）式のような関係を
持つ。
の成長而４に付着し、このガラス微粒子の付着に合わせ
て多孔質ガラス母材５は、引上げ速度ｖ ｃｍｌ分で引
上げられる。このとき１分間に戊長面４に付着するガラ
ス微粒子の重量、すなわち、合成速度Ｍ （ｇ／分）は
多孔質ガラス母材５の外径Ｄ（ｃｍ）およびカサ密度ρ
（ ｇ／ｃｒｌ ）により下記（１）式のような関係を
持つ。
Ｍ／ ｖ ” Ｄ” Ｄ ＝１１）すなわち
、カサ密度ρは合成速度Ｍに比例し、引上げ速度Ｖおよ
び外外径Ｄの２乗に反比例していると考えられる。
、カサ密度ρは合成速度Ｍに比例し、引上げ速度Ｖおよ
び外外径Ｄの２乗に反比例していると考えられる。
本発明者らは、この関係に注目し、２重火炎バーナにお
いて、カサ密度を大きくする方法について、種々検討し
た。ところが、単一火炎の場合と異なり、２重火炎バー
ナにおいてバーナ角度θが小さい場合には、第２図に示
す如く成長面は平らとなり、ガラス母材外径Ｄが大きく
なるために、カサ密度ρが小さくなってしまうことがわ
かった（第３図）。
いて、カサ密度を大きくする方法について、種々検討し
た。ところが、単一火炎の場合と異なり、２重火炎バー
ナにおいてバーナ角度θが小さい場合には、第２図に示
す如く成長面は平らとなり、ガラス母材外径Ｄが大きく
なるために、カサ密度ρが小さくなってしまうことがわ
かった（第３図）。
そこで外径Ｄが大きい分だけρを大きくするために、＋
１）式よりｐ ｔｘ Ｍ ／［Ｄ ” ｖｌであるから
、引き上げ速度Ｖを小さくしようと試みた。一般に火炎
温度を上げると合成される母材が硬くなる（多孔質母材
の気孔部が少なくる）ため、母材が成長する速度が遅く
なり引き上げ速度は小さくなる。そこで引き上げ速度Ｖ
を小さくするために火炎温度を上げる、すなわち燃焼ガ
ス」１，の流量を上げてみると、これに伴って外径Ｄが
第４図に示すように、さらに太くなってしまうことが判
った。
１）式よりｐ ｔｘ Ｍ ／［Ｄ ” ｖｌであるから
、引き上げ速度Ｖを小さくしようと試みた。一般に火炎
温度を上げると合成される母材が硬くなる（多孔質母材
の気孔部が少なくる）ため、母材が成長する速度が遅く
なり引き上げ速度は小さくなる。そこで引き上げ速度Ｖ
を小さくするために火炎温度を上げる、すなわち燃焼ガ
ス」１，の流量を上げてみると、これに伴って外径Ｄが
第４図に示すように、さらに太くなってしまうことが判
った。
すなわち、多重火炎バーナの角度θが小さい場合には上
記（１１式はかならずしも成立せず、外径Ｄと引上げ速
度Ｖに相関があり、容易にカサ密度ρを上げることがで
きなかった。
記（１１式はかならずしも成立せず、外径Ｄと引上げ速
度Ｖに相関があり、容易にカサ密度ρを上げることがで
きなかった。
この原因は次のように考えられた。多重火炎バーナの場
合には、第５図に示す如く、外側の火炎が母材全体を包
むため、ガラス微粒子の付着を促進するサーモホレシス
効果８（微細な粒子が温度の高い方から低い方、すなわ
ち、成長面に向かって力を受け移動する現象）が大きく
、大径の母材が合戒されやすいと考えられる。このため
、火炎温度を上げれば、ますます付着しやすくなり、外
周まで粒子が付着することになると考えられる。
合には、第５図に示す如く、外側の火炎が母材全体を包
むため、ガラス微粒子の付着を促進するサーモホレシス
効果８（微細な粒子が温度の高い方から低い方、すなわ
ち、成長面に向かって力を受け移動する現象）が大きく
、大径の母材が合戒されやすいと考えられる。このため
、火炎温度を上げれば、ますます付着しやすくなり、外
周まで粒子が付着することになると考えられる。
単一火炎バーナの場合には、上記外側火炎が存在しない
ために、ガラス微粒子の付着領域は限られ、このため火
炎温度を上げても、母材外径の増大は小さかった。この
ため、バーナ角度θが小さい場合でも容易にカサ密度の
調整を行なうことができた。逆にバーナ角度θを大きく
しすぎると、外側火炎がないために第６図に示すように
、出発材近傍を加熱することができず、出発材近傍にカ
サ密度の小さい柔らかい部分を形成することになり、安
定な母材合戒ができなかったわけである。
ために、ガラス微粒子の付着領域は限られ、このため火
炎温度を上げても、母材外径の増大は小さかった。この
ため、バーナ角度θが小さい場合でも容易にカサ密度の
調整を行なうことができた。逆にバーナ角度θを大きく
しすぎると、外側火炎がないために第６図に示すように
、出発材近傍を加熱することができず、出発材近傍にカ
サ密度の小さい柔らかい部分を形成することになり、安
定な母材合戒ができなかったわけである。
このように、火炎構造の違いにより、多孔質ガラス母材
の合成状況が大きく変わ？ていると考えられた。
の合成状況が大きく変わ？ていると考えられた。
一方、多重管バーナでバーナ角度θを大きくずると、第
１図に示す如く、成長はバーナ先端と平行状の形状とな
り、成長方向に比較的尖った形状となる。この場合、！
１宜流量を増量して火炎温度を上げると、成長速度はあ
まり変化せず、第７図に示すようにカサ密度が大きくな
ることがわかった。
１図に示す如く、成長はバーナ先端と平行状の形状とな
り、成長方向に比較的尖った形状となる。この場合、！
１宜流量を増量して火炎温度を上げると、成長速度はあ
まり変化せず、第７図に示すようにカサ密度が大きくな
ることがわかった。
すなわち、バーナ角度θにより、多孔質ガラス母材の成
長面が変化し、このために角度θが大きいほどカサ密度
ρを大きくしやすい。従って本発明においては、バーナ
角度θは６０〜９０°が好ましく、特に好ましくは７０
〜８５°である。
長面が変化し、このために角度θが大きいほどカサ密度
ρを大きくしやすい。従って本発明においては、バーナ
角度θは６０〜９０°が好ましく、特に好ましくは７０
〜８５°である。
６０″未満では上記したρを大きくする効果を得ること
に困難があり、９０″を越えると母材の成長面ば次第に
テーバが大きくなる（テーバ部が長くなる）傾向を示し
、不都合である。このテーバ部は非定常部であり、製品
として使用することのできない部分となるからである。
に困難があり、９０″を越えると母材の成長面ば次第に
テーバが大きくなる（テーバ部が長くなる）傾向を示し
、不都合である。このテーバ部は非定常部であり、製品
として使用することのできない部分となるからである。
一般に、カサ密度ρは割れにくくするためには、０．
２ ２ Ｋｌｃｄ以上が必要となり、その後の透明化、
脱水工程で良好な透明ガラスを得るためには、０．６
ｇ／ｃｌ以下が好ましい。
２ ２ Ｋｌｃｄ以上が必要となり、その後の透明化、
脱水工程で良好な透明ガラスを得るためには、０．６
ｇ／ｃｌ以下が好ましい。
従って、本発明では角度θを６０〜９０’にして、ρが
上記の好適な範囲に入るように合成速度Ｍと引上速度Ｖ
を調整して合成して行く。このようにすることで所期の
効果を得られることを以下の実施例に具体的に説明する
。
上記の好適な範囲に入るように合成速度Ｍと引上速度Ｖ
を調整して合成して行く。このようにすることで所期の
効果を得られることを以下の実施例に具体的に説明する
。
実施例ｌ
同心円状で２重火炎構造をした８重管バーナを用いて、
屈折率差０．３％を有するクラッド／コア比５． ０の
石英ガラスロツドを出発材とし、この外周部に多孔質ガ
ラスロツドを合成した。出発石英ガラスロッドは予め火
炎研磨により表面を平滑、清浄化したものを用いた。８
重管バーナには、中心から原料としてＳｔ Ｃ ｌ＋、
燃焼ガスとして！４１，不活性ガスとしてＡｒ、支燃性
ガスとしてＯｔ，この外周にＡｒＳＨ＊ｓ Ｏｘの順に
流した。それぞれの流量はＳｉＣ ｌｔ：５ｊ！／分、
ｌｉｔ：１１ １ ／分、 八ｒ：３１／分、Ｏｔ
：５０１／分を流した。この８重管バーナを出発ロッド
回転軸に対して８０°に設定したところ、引き上げ速度
１． ８ ｍｍ ／分で成長面が定常となり、多孔質ガ
ラス母材の外径は１ ４ ５ｍｍとなり、安定な製造が
できた。このときのカサ密度を評価したところ、０．
２ ９ ｇｒｃｄと良好であった。多孔質ガラス母材合
成後、電気炉中で１６００°の設定温度で透明化を行っ
たところ、気泡のない、透明な光ファイバ用プリフォー
ムを得ることができた。
屈折率差０．３％を有するクラッド／コア比５． ０の
石英ガラスロツドを出発材とし、この外周部に多孔質ガ
ラスロツドを合成した。出発石英ガラスロッドは予め火
炎研磨により表面を平滑、清浄化したものを用いた。８
重管バーナには、中心から原料としてＳｔ Ｃ ｌ＋、
燃焼ガスとして！４１，不活性ガスとしてＡｒ、支燃性
ガスとしてＯｔ，この外周にＡｒＳＨ＊ｓ Ｏｘの順に
流した。それぞれの流量はＳｉＣ ｌｔ：５ｊ！／分、
ｌｉｔ：１１ １ ／分、 八ｒ：３１／分、Ｏｔ
：５０１／分を流した。この８重管バーナを出発ロッド
回転軸に対して８０°に設定したところ、引き上げ速度
１． ８ ｍｍ ／分で成長面が定常となり、多孔質ガ
ラス母材の外径は１ ４ ５ｍｍとなり、安定な製造が
できた。このときのカサ密度を評価したところ、０．
２ ９ ｇｒｃｄと良好であった。多孔質ガラス母材合
成後、電気炉中で１６００°の設定温度で透明化を行っ
たところ、気泡のない、透明な光ファイバ用プリフォー
ムを得ることができた。
実施例２
実施例ｌと同様の構戊で、バーナ角度７５°に設定し、
クラッド／コア比４．７の石英ガラスロツドの外周部に
多孔質ガラスロッドを合成した。バーナ構造、ガス流量
などは、同一条件とした。この結果、引上げ速度は１．
６５（１）ｍ／分で戒長面が定常となり、多孔質ガラス
母材の外径は１４８Ｂとなり、安定な製造ができた。製
造後、カサ密度の評価を行ったところ、０． ３ １
ｔｒ／ｃｎｆであった。この母材についても１６００℃
の高温炉で透明化したところ、気泡不整のない良好な光
ファイバ用ブリフォームを得ることができた。
クラッド／コア比４．７の石英ガラスロツドの外周部に
多孔質ガラスロッドを合成した。バーナ構造、ガス流量
などは、同一条件とした。この結果、引上げ速度は１．
６５（１）ｍ／分で戒長面が定常となり、多孔質ガラス
母材の外径は１４８Ｂとなり、安定な製造ができた。製
造後、カサ密度の評価を行ったところ、０． ３ １
ｔｒ／ｃｎｆであった。この母材についても１６００℃
の高温炉で透明化したところ、気泡不整のない良好な光
ファイバ用ブリフォームを得ることができた。
比較例！
実施例ｌ、２と同様の２重火炎８Ｍ管バーナを用い、バ
ーナ角度４０’でクラッド／コア比５． ０の石英ガラ
ス上に多孔質ガラス母材の合成を行った。実施例１．２
との比較をするために、ガス流量も同一条件とした。こ
の結果、母材の外径は１９５ｍｍと大径となり、カサ密
度が小さいことが予測された。約２時間スス付けしたと
ころで、母材外表面にクラックが発生してしまった。合
成された多孔質ガラス母材のカサ密度を評価したところ
、０． １ ９ ｇｌａｄと低く、特に表面近くではｏ
． １ ｇｌａｄ程度と柔らかいススであることがわか
った。
ーナ角度４０’でクラッド／コア比５． ０の石英ガラ
ス上に多孔質ガラス母材の合成を行った。実施例１．２
との比較をするために、ガス流量も同一条件とした。こ
の結果、母材の外径は１９５ｍｍと大径となり、カサ密
度が小さいことが予測された。約２時間スス付けしたと
ころで、母材外表面にクラックが発生してしまった。合
成された多孔質ガラス母材のカサ密度を評価したところ
、０． １ ９ ｇｌａｄと低く、特に表面近くではｏ
． １ ｇｌａｄ程度と柔らかいススであることがわか
った。
以上、説明したように２重火炎構造のパーナを用いて出
発材の外周に多孔質ガラス母材を合成する方法において
、バーナの中心軸と出発材の回転軸の角度θを６０〜９
０°、好ましくは７０°より太き＜９０’より小さく、
さらに好ましくは設定することにより、多孔質ガラス母
材を容易に合成できる効果がある。
発材の外周に多孔質ガラス母材を合成する方法において
、バーナの中心軸と出発材の回転軸の角度θを６０〜９
０°、好ましくは７０°より太き＜９０’より小さく、
さらに好ましくは設定することにより、多孔質ガラス母
材を容易に合成できる効果がある。
本発明の実施例では、クラッド／コア比を４．７〜５．
０の石英がラスロッドの外周に多孔質ガラスロンドを合
成する場合について説明したが、出発ロッドが放物型の
屈折率分布を持つＧｌ型光ファイバ用コアロツドであっ
ても、またはカーボンなどの耐火性ロッドであっても、
本発明の効果は変わらない。
０の石英がラスロッドの外周に多孔質ガラスロンドを合
成する場合について説明したが、出発ロッドが放物型の
屈折率分布を持つＧｌ型光ファイバ用コアロツドであっ
ても、またはカーボンなどの耐火性ロッドであっても、
本発明の効果は変わらない。
また、当然のことながら、多孔質ガラス母材合成後の熱
処理において、脱水を行なうあるいはフッ素を添加する
などの工程を経る場合でも同様である。
処理において、脱水を行なうあるいはフッ素を添加する
などの工程を経る場合でも同様である。
同心円状８重管バーナの場合に限らず、２重火炎構造あ
るいは、多重火炎構造のバーナについても、本発明の効
果は変わらない。
るいは、多重火炎構造のバーナについても、本発明の効
果は変わらない。
本発明は特に合成速度４ｇ／分以上の大型母材を合成す
る場合に有効である。
る場合に有効である。
第１図は本発明の構成を表す説明図、第２図は単一火炎
バーナの場合と同様にバーナ角度θを小さくした場合の
母材成長面を説明する図、第３図は一般に外径Ｄとカサ
密度ρの関係を表す図、第４図は２重火炎バーナの場合
、バーナ角度θが小さいときの１１１流量と外径Ｄの関
係を表す図、第５図は２重火炎バーナの場合のガラス粒
子付着の様子を表す図、第６図は２重火炎バーナの場合
のθを大きくしたときのＨ！流量と外径Ｄの関係を表す
図である。 図中、ｌは出発材、２はバーナ、３はバーナにより形成
される火炎、４は多孔質ガラス母材の成長面、５は多孔
質ガラス母材、６は２重火炎バーナにより形成される外
側火炎、７は内側火炎、８はガラス微粒子に働くサーモ
ホレシス力の方向、９は火炎中で形成されるガラス微粒
子を表す。
バーナの場合と同様にバーナ角度θを小さくした場合の
母材成長面を説明する図、第３図は一般に外径Ｄとカサ
密度ρの関係を表す図、第４図は２重火炎バーナの場合
、バーナ角度θが小さいときの１１１流量と外径Ｄの関
係を表す図、第５図は２重火炎バーナの場合のガラス粒
子付着の様子を表す図、第６図は２重火炎バーナの場合
のθを大きくしたときのＨ！流量と外径Ｄの関係を表す
図である。 図中、ｌは出発材、２はバーナ、３はバーナにより形成
される火炎、４は多孔質ガラス母材の成長面、５は多孔
質ガラス母材、６は２重火炎バーナにより形成される外
側火炎、７は内側火炎、８はガラス微粒子に働くサーモ
ホレシス力の方向、９は火炎中で形成されるガラス微粒
子を表す。
Claims (1)
- （１）同心円状多重管バーナであって、中心部に少なく
とも原料噴出ポート、燃料噴出ポート、支燃性ガス噴出
ポートを持つガラス微粒子合成用ポートを有し、この外
周に上記ガラス微粒子合成用ポートよりもガス噴出方向
に突き出した、少なくとも燃料噴出ポートと支燃性ガス
噴出ポートとを持つ火炎形成用ポートを１組あるいは複
数組有する多重火炎方式の多孔質ガラス母材合成用バー
ナより、気体のガラス原料を噴出し、火炎中で加水分解
反応または酸化反応させて、これにより生成するガラス
微粒子を、自らの軸を回転軸として回転している実質的
に円柱状あるいは円筒状の出発材の片端近傍から堆積さ
せ始め、該バーナを出発材の軸と並行に相対的に移動さ
せていくことにより、ガラス微粒子の堆積体を出発材の
外周部に軸方向に形成していく方法において、該バーナ
の中心軸と出発材の回転軸のなす角度が６０゜より大き
く９０゜より小さいことを特徴とする光ファイバ用多孔
質ガラス母材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23275789A JPH0397632A (ja) | 1989-09-11 | 1989-09-11 | 光ファイバ用多孔質ガラス母材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23275789A JPH0397632A (ja) | 1989-09-11 | 1989-09-11 | 光ファイバ用多孔質ガラス母材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0397632A true JPH0397632A (ja) | 1991-04-23 |
Family
ID=16944278
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23275789A Pending JPH0397632A (ja) | 1989-09-11 | 1989-09-11 | 光ファイバ用多孔質ガラス母材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0397632A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0612701A1 (en) * | 1993-02-22 | 1994-08-31 | Litespec, Inc. | Vapour axial deposition process for making optical fibre preforms |
-
1989
- 1989-09-11 JP JP23275789A patent/JPH0397632A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0612701A1 (en) * | 1993-02-22 | 1994-08-31 | Litespec, Inc. | Vapour axial deposition process for making optical fibre preforms |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1097737C (zh) | 制备光纤预制件的方法 | |
| US5674305A (en) | Method for flame abrasion of glass preform | |
| US4765815A (en) | Method for producing glass preform for optical fiber | |
| JP4742429B2 (ja) | ガラス微粒子堆積体の製造方法 | |
| JPH0397632A (ja) | 光ファイバ用多孔質ガラス母材の製造方法 | |
| JP4097982B2 (ja) | 光ファイバ用多孔質母材の製造方法 | |
| JP3221059B2 (ja) | ガラス微粒子堆積体の製造方法 | |
| JPH02204340A (ja) | 光ファイバー母材の製造方法 | |
| AU646490B2 (en) | Method for producing glass article | |
| JP4398114B2 (ja) | 凹凸の少ない光ファイバ用ガラス母材の製造方法 | |
| JP3917022B2 (ja) | 光ファイバ用多孔質母材の製造方法 | |
| JP2000272929A (ja) | 光ファイバ母材の製造方法 | |
| JP3381309B2 (ja) | ガラス微粒子堆積体の製造方法 | |
| JP2005247636A (ja) | 光ファイバ用多孔質ガラス母材の製造方法及びガラス母材 | |
| JP3587032B2 (ja) | 光ファイバ母材の製造方法 | |
| JPH0583497B2 (ja) | ||
| JP2006199526A (ja) | 光ファイバ母材の製造方法 | |
| JPH05345621A (ja) | ガラス物品の製造方法 | |
| JPH0583499B2 (ja) | ||
| JPH05116980A (ja) | 光フアイバ用プリフオーム母材の製造方法 | |
| JPH0712951B2 (ja) | 光フアイバ用母材の製造方法 | |
| JPH0383829A (ja) | 光ファイバ用母材の製造方法 | |
| JPH01183431A (ja) | ガラス微粒子堆積体の製造方法 | |
| JP3654232B2 (ja) | 光ファイバ母材の製造方法 | |
| JPS63123828A (ja) | 光フアイバ用多孔質母材の製造方法 |