JPH0454625B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0454625B2 JPH0454625B2 JP59187416A JP18741684A JPH0454625B2 JP H0454625 B2 JPH0454625 B2 JP H0454625B2 JP 59187416 A JP59187416 A JP 59187416A JP 18741684 A JP18741684 A JP 18741684A JP H0454625 B2 JPH0454625 B2 JP H0454625B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flame
- reaction
- gas
- burner
- raw material
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Glass Melting And Manufacturing (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明はVAD法、OVD法等により多孔質状の
光学ガラス層を堆積形成する際の光学ガラス微粒
子生成方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Application Field) The present invention relates to a method for producing optical glass fine particles when depositing a porous optical glass layer by a VAD method, an OVD method, or the like.
（従来の技術）
光フアイバ母材、イメージガイド母材、ライト
ガイド母材、ロツドレンズ母材などを製造すると
き、VAD法、OVD法などが選択的に採用され
る。(Prior Art) When manufacturing optical fiber base materials, image guide base materials, light guide base materials, rod lens base materials, etc., the VAD method, OVD method, etc. are selectively employed.
上記VAD法では、多重管構造の反応バーナに
燃焼ガス（水素）、助燃ガス（酸素）、気相のガラ
ス原料（主原料：四塩化ケイ素、ドープ原料：四
塩化ゲルマニウムなど）、シールドガス（アルゴ
ン）などが供給され、反応バーナへ供給された各
ガスは同バーナを出た直後、互いに拡散して混合
状態となり、この際の燃焼による火炎（酸水素
炎）と気相ガラス原料との反応によりスート状の
ガラス微粒子が生成されるとともに該ガラス微粒
子が石英系のターゲツトに向け噴射かつ堆積され
て棒状の多孔質母材が作製される。 In the VAD method described above, a reaction burner with a multi-tube structure is used to store combustion gas (hydrogen), auxiliary combustion gas (oxygen), gas-phase glass raw materials (main raw material: silicon tetrachloride, dope raw material: germanium tetrachloride, etc.), and shielding gas (argon gas). ), etc., and each gas supplied to the reaction burner diffuses into a mixed state immediately after leaving the burner, and due to the reaction between the combustion flame (oxyhydrogen flame) and the gaseous glass raw material, Soot-like glass particles are generated, and the glass particles are injected and deposited on a quartz-based target to produce a rod-shaped porous base material.
VAD法において反応バーナ内であらかじめ各
ガスを混合した場合、バーナ自体が加熱されてこ
れの焼損を招くとか、他にもバーナ内部にガラス
微粒子が付着して流路閉鎖、バーナ破裂などを惹
き起こす虞れがあり、そのためVAD法では前述
したように反応バーナからの噴射後において各ガ
スを混合するようにしている。 In the VAD method, if each gas is mixed in advance in the reaction burner, the burner itself may heat up and burn out, or glass particles may adhere to the inside of the burner, causing flow path closure and burner rupture. Therefore, in the VAD method, each gas is mixed after being injected from the reaction burner, as described above.
反応バーナから単に各ガスを噴射し、この際の
拡散だけでこれらのガラスを混合する上記混合手
段では、ガス混合状態が不十分であることにより
燃焼ガスの燃焼効率、気相原料の反応効率が低く
なり、その結果として原料収率、母材成長速度
（生産性）が低下する。 In the above-mentioned mixing means in which each gas is simply injected from a reaction burner and these glasses are mixed only by diffusion, the combustion efficiency of the combustion gas and the reaction efficiency of the gas phase raw materials are reduced due to insufficient gas mixing state. As a result, the raw material yield and base material growth rate (productivity) decrease.
一般に、VAD法での反応バーナは多重管構造
となつており、気相の原料をそのバーナの中心流
路から噴射しているが、かかるバーナを母材成長
面の直下においた場合、母材先端中央（成長面の
中央）に未反応のガスが噴射され、多孔質母材の
正常な成長が阻害される。 Generally, the reaction burner used in the VAD method has a multi-tube structure, and the gas phase raw material is injected from the center flow path of the burner. Unreacted gas is injected into the center of the tip (center of the growth surface), inhibiting normal growth of the porous base material.
そのため反応バーナを母材成長方向の軸線に対
し、傾斜させているが、こうした場合には屈折率
を設定すべきドーパントの分布制御に複雑な要因
が加わるのでこれに難度がともなう。 For this reason, the reaction burner is tilted with respect to the axis in the growth direction of the base material, but in such a case, complicated factors are added to control the distribution of the dopant to set the refractive index, making this difficult.
このVAD法と基本的に共通するOVD法もその
共通する範囲内において上述と同様の問題点を有
している。 The OVD method, which is basically the same as the VAD method, also has the same problems as mentioned above within the common scope.
（発明が解決しようとする問題点）
本発明は気相反応法における燃焼ガスの燃焼効
率、気相原料の反応効率と原料収率、生産性、屈
折率の制御性などが改善できる方法を提供して、
上述した従来例の問題点を解決しようとするもの
である。(Problems to be Solved by the Invention) The present invention provides a method that can improve combustion efficiency of combustion gas, reaction efficiency of gas phase raw materials, raw material yield, productivity, controllability of refractive index, etc. in a gas phase reaction method. do,
This is an attempt to solve the problems of the conventional example described above.
（問題点を解決するための手段）
本発明は火炎を発生させるためのガス、気相の
ガラス原料等を反応バーナへ供給し、その反応バ
ーナを燃焼状態にしてガラス微粒子を生成する方
法において、上記反応バーナの火炎発生部に直接
高周波電界を印加して該火炎発生部を励起するこ
とを特徴としている。(Means for Solving the Problems) The present invention provides a method of supplying a gas for generating a flame, a glass raw material in a vapor phase, etc. to a reaction burner, and bringing the reaction burner into a combustion state to generate glass particles. It is characterized in that a high frequency electric field is applied directly to the flame generating section of the reaction burner to excite the flame generating section.
（作用）
本発明方法において反応バーナの火炎発生部に
直接高周波電界を印加した場合、高温で燃焼して
いる火炎が容易にプラズマ化する。(Function) In the method of the present invention, when a high-frequency electric field is directly applied to the flame generating portion of the reaction burner, the flame burning at high temperature easily turns into plasma.
プラズマ化した火炎内ではガス混合状態が十分
となるだけでなく燃焼ガスの燃焼状態が良好にな
り、所定の化学反応も促進されるから、気相ガラ
ス原料の未反応が殆どない高い原料収率が確保で
き、ガラス微粒子の生成速度も向上する。 In the plasma-formed flame, not only is the gas mixed state sufficient, but the combustion state of the combustion gas is also improved, and the specified chemical reaction is promoted, resulting in a high raw material yield with almost no unreacted gaseous glass raw material. can be ensured, and the production rate of glass fine particles is also improved.
気相ガラス原料の未反応が生じないため、反応
バーナの設定条件（ガス噴射角度）が緩和され、
望ましいバーナ角度が採用できることににより母
材製造時の屈折率制御が容易となる。 Since there is no unreacted gas phase glass raw material, the setting conditions of the reaction burner (gas injection angle) are relaxed.
By being able to adopt a desired burner angle, it becomes easier to control the refractive index during the manufacture of the base material.
反応速度の遅い気相ガラス原料でも、励起され
た上記火炎内で十分反応させることができ、所定
のガラス微粒子が得られる。 Even gas phase glass raw materials with a slow reaction rate can be sufficiently reacted in the excited flame, and predetermined glass particles can be obtained.
その他、燃料ガスとして水素以外に火炎温度の
低い例えば都市ガス、プロパンガスなどを採用し
た場合、上述した励起手段により火炎温度を高め
ることができ、したがつて低燃費の燃料ガスが採
用できる。 In addition, when a fuel gas other than hydrogen, such as city gas or propane gas, which has a low flame temperature, is used, the flame temperature can be increased by the above-mentioned excitation means, and therefore a fuel gas with low fuel consumption can be used.
（実施例）
以下本発明方法の実施例につき、図面を参照し
て説明する。(Example) Examples of the method of the present invention will be described below with reference to the drawings.
本発明におけるVAD法を略示した第１図にお
いて、１は多重管構造の反応バーナ、２はその火
炎発生部、３は火炎発生部２に対応して配置され
た高周波ワークコイル、４はターゲツトであり、
反応バーナ１からの火炎は高周波ワークコイル３
内を通り、ターゲツト４へ向けて噴射されるよう
になつている。 In FIG. 1, which schematically shows the VAD method of the present invention, 1 is a reaction burner with a multi-tube structure, 2 is a flame generating section thereof, 3 is a high frequency work coil arranged corresponding to the flame generating section 2, and 4 is a target. and
The flame from the reaction burner 1 is sent to the high frequency work coil 3.
It passes through the inside and is ejected towards target 4.
多重管構造の反応バーナ１は、これが同心状と
なる４つの流路を備えているとき、中心にある第
１番目の流路には気相のガラス原料（主原料：四
塩化ケイ素、ドープ原料：四塩化ゲルマニウムな
ど）が供給され、第２番目の流路には水素が供給
され、第３番目の流路にはシールドガスArが供
給され、第４番目の流路（最外周の流路）には酸
素が供給される。 The reaction burner 1, which has a multi-tube structure, has four concentric channels, and the first channel in the center contains gaseous glass raw materials (main raw material: silicon tetrachloride, dope raw material). : germanium tetrachloride, etc.), hydrogen is supplied to the second flow path, shielding gas Ar is supplied to the third flow path, and the fourth flow path (outermost flow path ) is supplied with oxygen.
かかるガス供給状態において反応バーナ１を燃
焼状態とし、火炎加水分解などの反応により生成
したガラス微粒子をターゲツト４に向けて噴射か
つ堆積させて棒状の多孔質母材５を形成するが、
この際、火炎発生部２には高周波ワークコイル３
を介して1KHz〜100MHzの高周波電界（例
13.56MHz電力5Kw）を印加するのであり、これ
により酸水素炎からなる火炎を直接励起する。 In this gas supply state, the reaction burner 1 is brought into a combustion state, and glass particles generated by a reaction such as flame hydrolysis are injected and deposited toward the target 4 to form a rod-shaped porous base material 5.
At this time, the flame generating section 2 is equipped with a high frequency work coil 3.
through a high frequency electric field of 1KHz to 100MHz (e.g.
13.56MHz power (5Kw) is applied, which directly excites the flame consisting of oxyhydrogen flame.
高温状態で燃焼している火炎は当該励起により
容易にプラズマ化し、その火炎内でのガス混合な
らびに化学反応が十分促進される。 A flame burning in a high temperature state is easily turned into plasma by the excitation, and gas mixing and chemical reactions within the flame are sufficiently promoted.
ゆえにガラス微粒子は、未反応生成物を殆どと
もなうことのない高品質となり、しかも未反応生
成物が殆どないことにより原料収率が向上すると
ともにガラス微粒子の生成速度ひいては母材の成
長速度が向上し、生産性が高まる。 Therefore, the glass particles are of high quality with almost no unreacted products, and because there are almost no unreacted products, the raw material yield is improved, and the production rate of the glass particles and the growth rate of the base material are also improved. , productivity increases.
一般に四塩化ゲルマニウムを用いてゲルマニウ
ムドープト石英をつくるとき、その多孔質母材中
に添加できるゲルマニウムの量に限界があり、ゲ
ルマニウムの収率も低いため、例えば光フアイバ
における屈折率差を大きくすることができない
が、上記のようにしてVAD法を実施する場合は
これらの問題がなく、屈折率差の大きい光フアイ
バ母材が作製できる。 Generally, when germanium-doped quartz is made using germanium tetrachloride, there is a limit to the amount of germanium that can be added to the porous base material, and the yield of germanium is also low. However, when performing the VAD method as described above, these problems do not occur and an optical fiber base material with a large refractive index difference can be produced.
本発明方法では火炎発生部２に直接高周波電界
を印加するから、都市ガスやプロパンガスなど、
火炎温度の低いガスであつても反応効率を低下さ
せたり、ススをともなう未燃焼ガスを発生させ
ず、低コストの燃焼ガスが使用可能となる。 In the method of the present invention, a high frequency electric field is applied directly to the flame generating part 2, so city gas, propane gas, etc.
Even if the gas has a low flame temperature, it does not reduce reaction efficiency or generate unburned gas accompanied by soot, making it possible to use low-cost combustion gas.
他の一般事項として、SiO2−Sb2O3系の複合酸
化物をつくるとき、そのドープ原料である
SbCl5，SbCl3などは反応速度が遅く、アンチモ
ン酸化物（Sb2O3）の蒸気圧が高いため、高温の
火炎による反応ではアンチモンが十分にドープで
きない。 Another general point is that when making SiO 2 −Sb 2 O 3 based composite oxide, the doping material is
SbCl 5 , SbCl 3 , etc. have a slow reaction rate, and the vapor pressure of antimony oxide (Sb 2 O 3 ) is high, so antimony cannot be doped sufficiently in a reaction using a high-temperature flame.
本発明方法では、上述したプラズマによる原料
の活性化によりSiO2−Sb2O3系の複合酸化物が容
易に形成でき、Sb2O3単体での揮発が抑えられる
から、アンチモンをドーパントとして有効に利用
できる。 In the method of the present invention, a SiO 2 -Sb 2 O 3- based composite oxide can be easily formed by activating the raw material with the plasma described above, and the volatilization of Sb 2 O 3 alone can be suppressed, making antimony effective as a dopant. available for use.
なお、アンチモンはゲルマニウムよりも低価格
であるが、このメリツトよりも石英ガラスの屈折
率を高める効果が有望であり、開口数の大きい光
フアイバを得るのに適している。 Although antimony is less expensive than germanium, its effect on increasing the refractive index of silica glass outweighs this advantage, making it suitable for producing optical fibers with large numerical apertures.
本発明方法よるときは、VAD法によりコアが
GeO2−Sb2O3、クラツドがGeO2からなる赤外光
フアイバ母材をつくることもでき、この際もアン
チモンが十分に添加できるため開口数の大きい赤
外光フアイバが得られる。 When using the method of the present invention, the core is
It is also possible to produce an infrared fiber base material consisting of GeO 2 -Sb 2 O 3 and a GeO 2 cladding, and in this case as well, since antimony can be added sufficiently, an infrared fiber with a large numerical aperture can be obtained.
なお、第１図のVAD法では同図イの位置に反
応バーナ１を配置するのが一般であるが、該反応
バーナ１は同図ロの位置に配置してもよく、反応
バーナ１が母材軸線上の直下に位置する同図ロの
場合はドーパントの分布制御すなわち屈折率の制
御が容易となる。 In addition, in the VAD method shown in Fig. 1, the reaction burner 1 is generally placed at the position A in the figure, but the reaction burner 1 may also be placed at the position B in the figure, and the reaction burner 1 is located at the main position. In the case shown in FIG. 4B, where the material is located directly below the material axis, it is easy to control the distribution of the dopant, that is, control the refractive index.
第１図において、同図ハの位置に反応バーナ１
を配置し、この反応バーナ１と前記イまたはロの
反応バーナ１とを併用してコア用多孔質ガラス層
とクラツド用多孔質ガラス層とからなる多孔質母
材を作製することもできる。 In Figure 1, the reaction burner 1 is located at position C in the figure.
It is also possible to prepare a porous base material consisting of a porous glass layer for the core and a porous glass layer for the cladding by using this reaction burner 1 and the reaction burner 1 of A or B in combination.
その他、第２図に示すOVD法を実施するとき
も本発明方法は有効であり、この場合は既知の
OVD法用反応バーナ１における火炎発生部２に
高周波ワークコイル３を備え、その火炎発生部２
に高周波電界を印加して前記と同様の効果を得
る。 In addition, the method of the present invention is also effective when implementing the OVD method shown in FIG.
A high frequency work coil 3 is provided in the flame generation section 2 of the reaction burner 1 for the OVD method, and the flame generation section 2 is equipped with a high frequency work coil 3.
A high frequency electric field is applied to obtain the same effect as above.
（発明の効果）
以上説明した通り、本発明方法によるときは気
相反応法における反応バーナの火炎発生部に直接
高周波電界を印加して該火炎発生部を励起するか
ら、燃焼ガスの燃焼効率、気相原料の反応効率と
原料収率、生産性、屈折率の制御性など、これを
十分に向上させることができる。(Effects of the Invention) As explained above, when the method of the present invention is used, a high-frequency electric field is directly applied to the flame generation part of the reaction burner in the gas phase reaction method to excite the flame generation part, so that the combustion efficiency of the combustion gas is improved. The reaction efficiency of gas phase raw materials, raw material yield, productivity, controllability of refractive index, etc. can be sufficiently improved.
第１図は本発明方法の１実施例を略示した説明
図、第２図は同上の他実施例を略示した説明図で
ある。
１……反応バーナ、２……火炎発生部、３……
高周波ワークコイル、４……ターゲツト、５……
多孔質母材。
FIG. 1 is an explanatory drawing schematically showing one embodiment of the method of the present invention, and FIG. 2 is an explanatory drawing schematically showing another embodiment of the method of the present invention. 1... Reaction burner, 2... Flame generating section, 3...
High frequency work coil, 4...Target, 5...
Porous matrix.
Claims (1)
原料等を反応バーナへ供給し、その反応バーナを
燃焼状態にしてガラス微粒子を生成する方法にお
いて、上記反応バーナの火炎発生部に直接高周波
電界を印加して該火炎発生部を励起することを特
徴とする光学ガラス微粒子の生成方法。1. In a method of supplying gas, vapor phase glass raw material, etc. to generate a flame to a reaction burner and bringing the reaction burner into a combustion state to generate glass particles, a high-frequency electric field is directly applied to the flame generation part of the reaction burner. 1. A method for producing optical glass particles, which comprises applying an electric current to excite the flame generating section.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18741684A JPS6168330A (en) | 1984-09-07 | 1984-09-07 | Formation of fine particle of optical glass |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18741684A JPS6168330A (en) | 1984-09-07 | 1984-09-07 | Formation of fine particle of optical glass |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6168330A JPS6168330A (en) | 1986-04-08 |
| JPH0454625B2 true JPH0454625B2 (en) | 1992-08-31 |
Family
ID=16205657
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18741684A Granted JPS6168330A (en) | 1984-09-07 | 1984-09-07 | Formation of fine particle of optical glass |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6168330A (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63113227A (en) * | 1986-10-30 | 1988-05-18 | Sumitomo Cement Co Ltd | Flame exciting method |
| FR2714371B1 (en) * | 1993-12-24 | 1996-02-16 | Cabloptic Sa | Method for recharging an optical fiber preform, device for implementing this method and optical fiber by this method. |
| JP5046500B2 (en) * | 2005-08-08 | 2012-10-10 | 信越化学工業株式会社 | Manufacturing method of glass preform for optical fiber |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57100928A (en) * | 1980-12-12 | 1982-06-23 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Burner for preparing base material for optical fiber |
-
1984
- 1984-09-07 JP JP18741684A patent/JPS6168330A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6168330A (en) | 1986-04-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0604785B1 (en) | Method of making optical waveguide preforms | |
| JP2005092211A (en) | Low loss optical fiber and optical fiber preform manufacturing method | |
| JPH0761831A (en) | Method for manufacturing porous glass preform for optical fiber | |
| JPH0454625B2 (en) | ||
| JP3562545B2 (en) | Method for producing glass preform for optical fiber | |
| JP3517848B2 (en) | Manufacturing method of optical fiber preform | |
| JPS60264338A (en) | Manufacture of optical fiber preform | |
| JP2996111B2 (en) | Optical fiber preform manufacturing method | |
| JPS63319231A (en) | Production of glass containing rare earth element | |
| JP3078590B2 (en) | Manufacturing method of synthetic quartz glass | |
| JPH06321553A (en) | Method for producing fluorine-doped quartz glass | |
| JP3137849B2 (en) | Manufacturing method of preform for dispersion shifted optical fiber | |
| JPS6261541B2 (en) | ||
| JP3100291B2 (en) | Dispersion shifted optical fiber and method of manufacturing the same | |
| JPS593944B2 (en) | Optical fiber manufacturing method | |
| JPS6243934B2 (en) | ||
| JPH027888B2 (en) | ||
| JP3169503B2 (en) | Method for producing porous glass preform for optical fiber | |
| JPS6011241A (en) | Manufacture of base material for optical fiber | |
| JPH08136754A (en) | Optical waveguide fabrication method | |
| JPS5950040A (en) | Manufacturing method of polarization maintaining optical fiber | |
| JPH0733467A (en) | Method for manufacturing porous glass preform for optical fiber | |
| JPH0460930B2 (en) | ||
| JPS5946898B2 (en) | Optical fiber manufacturing method | |
| JPH06316429A (en) | Method for manufacturing base material for dispersion-shifted optical fiber |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |