JPH0471017B2 - - Google Patents
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- JPH0471017B2 JPH0471017B2 JP3582887A JP3582887A JPH0471017B2 JP H0471017 B2 JPH0471017 B2 JP H0471017B2 JP 3582887 A JP3582887 A JP 3582887A JP 3582887 A JP3582887 A JP 3582887A JP H0471017 B2 JPH0471017 B2 JP H0471017B2
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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]
- C03B37/01446—Thermal after-treatment of preforms, e.g. dehydrating, consolidating, sintering
-
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- C03B37/0146—Furnaces therefor, e.g. muffle tubes, furnace linings
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- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
＜発明の属する技術分野＞
本発明は多孔質光フアイバ母材の透明化方法お
よびこの方法を実施するための装置の改良に係
り、更に詳しくはガラス原料物質を火災加水分解
し、生成する媒状ガラス微粒子を積層して得られ
る多孔質光フアイバ母材を高温炉中で加熱・焼結
して脱水および／又は屈折率制増加、減少物質添
加、透明化する場合において、従来方法よりも迅
速、かつ中心部まで一様、確実に透明化できる多
孔質光フアイバ母材の透明化方法および装置に関
する。
よびこの方法を実施するための装置の改良に係
り、更に詳しくはガラス原料物質を火災加水分解
し、生成する媒状ガラス微粒子を積層して得られ
る多孔質光フアイバ母材を高温炉中で加熱・焼結
して脱水および／又は屈折率制増加、減少物質添
加、透明化する場合において、従来方法よりも迅
速、かつ中心部まで一様、確実に透明化できる多
孔質光フアイバ母材の透明化方法および装置に関
する。
＜従来の技術＞
ガラス原料物質を火災加水分解して、生成する
媒状ガラス微粒子を堆積せしめ、得られる多孔質
光フアイバ母材を高温炉中で加熱・焼結して透明
化する方法はすでに公知である。例えば特開昭55
−67533号公報には次の二種類の方法が開示され
ている。
媒状ガラス微粒子を堆積せしめ、得られる多孔質
光フアイバ母材を高温炉中で加熱・焼結して透明
化する方法はすでに公知である。例えば特開昭55
−67533号公報には次の二種類の方法が開示され
ている。
○イ 第一の方法は、ガラス微粒子積層体を弗素化
合物ガスを含む雰囲気中で、温度1000℃以下で
加熱し、次いでそのガラス微粒子の積層体を不
活性ガス雰囲気中で1400℃以上に加熱して透明
化する方法であり、第３図に示すように均熱炉
３１中に保持して行つており、第３図中の２は
多孔質光フアイバ母材である。
合物ガスを含む雰囲気中で、温度1000℃以下で
加熱し、次いでそのガラス微粒子の積層体を不
活性ガス雰囲気中で1400℃以上に加熱して透明
化する方法であり、第３図に示すように均熱炉
３１中に保持して行つており、第３図中の２は
多孔質光フアイバ母材である。
○ロ 第二の方法は、多孔質光フアイバ母材２を弗
素化合物ガスおよび不活性ガスの混合雰囲気中
で1400℃以上に加熱し弗素を含むガラス体を形
成する方法であり第５図に示されるように加熱
体４０を備えたゾーン炉４１中を通過させて行
つている。
素化合物ガスおよび不活性ガスの混合雰囲気中
で1400℃以上に加熱し弗素を含むガラス体を形
成する方法であり第５図に示されるように加熱
体４０を備えたゾーン炉４１中を通過させて行
つている。
ところが、上述した二種の従来方法について本
発明者らの検討結果によれば、次のことが判つ
た。すなわち、第一の方法により第３図の構成に
よりガラス微粒子積層体を弗素化合物ガスを含む
雰囲気中で1000℃以下で加熱するときは、ガラス
微粒子積層体は多孔質のまま保たれる。続いて該
ガラス微粒子積層体を不活性ガス雰囲気中で加熱
すると透明化する。かくして得られた光フアイバ
母材の屈折率分布を測定したところ、第４図に示
したように周辺部の屈折率は中心部より高く、す
なわち周辺部の弗素含有は中心部の弗素添加量に
比べて少なかつた。ただし、図に示すＲは母材外
径である。
発明者らの検討結果によれば、次のことが判つ
た。すなわち、第一の方法により第３図の構成に
よりガラス微粒子積層体を弗素化合物ガスを含む
雰囲気中で1000℃以下で加熱するときは、ガラス
微粒子積層体は多孔質のまま保たれる。続いて該
ガラス微粒子積層体を不活性ガス雰囲気中で加熱
すると透明化する。かくして得られた光フアイバ
母材の屈折率分布を測定したところ、第４図に示
したように周辺部の屈折率は中心部より高く、す
なわち周辺部の弗素含有は中心部の弗素添加量に
比べて少なかつた。ただし、図に示すＲは母材外
径である。
これは弗素化合物ガスを含む雰囲気中で1.00℃
に加熱し、弗素添加処理が終つた時点ではガラス
微粒子積層体はなお多孔質状態にあり、一旦添加
した弗素も高温処理で再び揮散してしまうためと
考えられる。
に加熱し、弗素添加処理が終つた時点ではガラス
微粒子積層体はなお多孔質状態にあり、一旦添加
した弗素も高温処理で再び揮散してしまうためと
考えられる。
第二の方法により、弗素化合物ガスおよび不活
性ガスからなる雰囲気のゾーン炉（第５図）中
で、1400℃以上に加熱しながら通過させたところ
ガラス微粒子積層体を透明化することができた。
性ガスからなる雰囲気のゾーン炉（第５図）中
で、1400℃以上に加熱しながら通過させたところ
ガラス微粒子積層体を透明化することができた。
得られた光フアイバ母材の屈折率分布は第６図
に示すごとく中心部の弗素含有量が少なかつた。
これはガラス微粒子積層体の透明化が同時に進行
するため、弗素添加するゾーン炉中にある時間が
実質的に短かく、充分な量の弗素がガラス微粒子
積層体の中心部まで達しないためと考えられる。
試みに炉内におけるガラス微粒子積層体の移動速
度を通常の透明化の場合の1/2以下にしたところ、
弗素は中心部まで一様に添加されていたが、処理
時間がはなはだしく増加することが判明した。
に示すごとく中心部の弗素含有量が少なかつた。
これはガラス微粒子積層体の透明化が同時に進行
するため、弗素添加するゾーン炉中にある時間が
実質的に短かく、充分な量の弗素がガラス微粒子
積層体の中心部まで達しないためと考えられる。
試みに炉内におけるガラス微粒子積層体の移動速
度を通常の透明化の場合の1/2以下にしたところ、
弗素は中心部まで一様に添加されていたが、処理
時間がはなはだしく増加することが判明した。
本発明者らは上記特開昭55−67533号公報に開
示されているような従来の多孔質光フアイバ母材
の透明化方法の不具合な点を除去するための方法
として、先の特願昭61−78379号において、光フ
アイバ母材に弗素を一様に添加できかつ短時間に
透明化できる方法として、ガラス微粒子積層体が
多孔質の状態にある温度において当該積層体に弗
素を添加した後、積層体を弗素化合物ガス雰囲気
の高温炉中で保持するか通過させることにより透
明化することを提案した。
示されているような従来の多孔質光フアイバ母材
の透明化方法の不具合な点を除去するための方法
として、先の特願昭61−78379号において、光フ
アイバ母材に弗素を一様に添加できかつ短時間に
透明化できる方法として、ガラス微粒子積層体が
多孔質の状態にある温度において当該積層体に弗
素を添加した後、積層体を弗素化合物ガス雰囲気
の高温炉中で保持するか通過させることにより透
明化することを提案した。
＜発明が解決しようとする問題点＞
ところが、特願昭61−78379号において提案さ
れた光フアイバ母材の製造方法は透明化された光
フアイバ母材中に含まれた屈折率制御物質の含有
量を中心とした分析結果であつて高温加熱と多孔
質積層体の透明化の関係を分析したものではな
い。
れた光フアイバ母材の製造方法は透明化された光
フアイバ母材中に含まれた屈折率制御物質の含有
量を中心とした分析結果であつて高温加熱と多孔
質積層体の透明化の関係を分析したものではな
い。
そこで、本発明者らは上述したガラス微粒子積
層体の炉中高温加熱と透明化の関係について検討
を重ねたところ、ガラス微粒子積層体を加熱ゾー
ンがガラス微粒子積層体の実効長よりも短かいゾ
ーン加熱炉中を通過させるときは、当該ガラス微
粒子積層体全体を脱水および／又は弗素添加透明
化するのに長時間必要とする。
層体の炉中高温加熱と透明化の関係について検討
を重ねたところ、ガラス微粒子積層体を加熱ゾー
ンがガラス微粒子積層体の実効長よりも短かいゾ
ーン加熱炉中を通過させるときは、当該ガラス微
粒子積層体全体を脱水および／又は弗素添加透明
化するのに長時間必要とする。
また、加熱ゾーンがガラス微粒子積層体の実効
長よりも長い均一加熱炉中に保持加熱するとき
は、外表面の透明化は高いが積層体内部にガス成
分が残留し、積層体外に排出されないので気泡が
残り、均一に透明化した光フアイバ母材が得難か
つた。
長よりも長い均一加熱炉中に保持加熱するとき
は、外表面の透明化は高いが積層体内部にガス成
分が残留し、積層体外に排出されないので気泡が
残り、均一に透明化した光フアイバ母材が得難か
つた。
本発明は、上述した従来の多孔質光フアイバ母
材の透明化方法の欠点を除去するためになされた
ものであつて、ガラス原料物質を火災加水分解し
て得られる媒状ガラス微粒子積層体を、高温炉中
で迅速、かつ内部まで一様に透明化できる多孔質
光フアイバ母材の透明化方法を提供しようとする
ものである。
材の透明化方法の欠点を除去するためになされた
ものであつて、ガラス原料物質を火災加水分解し
て得られる媒状ガラス微粒子積層体を、高温炉中
で迅速、かつ内部まで一様に透明化できる多孔質
光フアイバ母材の透明化方法を提供しようとする
ものである。
また、本発明はこのような多孔質光フアイバ母
材の透明化方法の実施に適する装置を提供しよう
とするものである。
材の透明化方法の実施に適する装置を提供しよう
とするものである。
＜問題点を解決するための手段＞
以上の目的を達成するため、本発明の多孔質光
フアイバ母材の透明化処理方法は、ガラス原料物
質を火災加水分解し生成する媒状ガラス微粒子を
積層して得られる多孔質光フアイバ母材を高温炉
中に入れて脱水および／又は屈折率制御物質を添
加し透明化する多孔質光フアイバ母材の透明化方
法において、高温炉として多孔質光フアイバ母材
の実効長よりも短かい加熱ゾーンを有するゾーン
加熱体を複数個、互いに一定の間隔をおいて多孔
質光フアイバ母材の挿入側上流から下流に順次直
列に配置し、かつこれら複数個のゾーン加熱体に
より形成される加熱領域全長が少なくとも上記多
孔質光フアイバ母材と略等しい長さの均一加熱ゾ
ーンを形成するものを用いると共に、この高温炉
に多孔質光フアイバ母材を挿入保持し、透明化温
度以下の温度に一定時間均一加熱処理した後、高
温炉内のゾーン加熱体温度を個々に操作し、多孔
質光フアイバ母材の上端から下端部又は下端から
上端部に透明化温度以上の温度に一定時間加熱す
る加熱ゾーンを移動することを特徴とするもので
ある。
フアイバ母材の透明化処理方法は、ガラス原料物
質を火災加水分解し生成する媒状ガラス微粒子を
積層して得られる多孔質光フアイバ母材を高温炉
中に入れて脱水および／又は屈折率制御物質を添
加し透明化する多孔質光フアイバ母材の透明化方
法において、高温炉として多孔質光フアイバ母材
の実効長よりも短かい加熱ゾーンを有するゾーン
加熱体を複数個、互いに一定の間隔をおいて多孔
質光フアイバ母材の挿入側上流から下流に順次直
列に配置し、かつこれら複数個のゾーン加熱体に
より形成される加熱領域全長が少なくとも上記多
孔質光フアイバ母材と略等しい長さの均一加熱ゾ
ーンを形成するものを用いると共に、この高温炉
に多孔質光フアイバ母材を挿入保持し、透明化温
度以下の温度に一定時間均一加熱処理した後、高
温炉内のゾーン加熱体温度を個々に操作し、多孔
質光フアイバ母材の上端から下端部又は下端から
上端部に透明化温度以上の温度に一定時間加熱す
る加熱ゾーンを移動することを特徴とするもので
ある。
また、本発明の多孔質光フアイバ母材の透明化
装置は炉体内を中心軸方向に炉心管が貫挿し、炉
心管を周回し多孔質光フアイバ母材の実効長より
も短かい加熱ゾーンを有するゾーン加熱体を複数
個、炉心管に沿つて多孔質光フアイバの挿入側上
端から下端側に向けて順次直列配列されると共
に、これら複数個のゾーン加熱体全体により形成
される加熱領域が少くとも多孔質光フアイバ母材
の実効長と略等しい長さの均一加熱領域を形成す
る高温炉と；炉心管内に挿入される多孔質光フア
イバ母材を保持又は出入自在に支持する支持装置
と；炉心管に接続し、炉心管内を脱水材含有ガス
雰囲気又は屈折率増加、減少ガス雰囲気若しくは
Heを主成分とするガス雰囲気にするガス供給装
置と；炉心管に接続され炉心管内ガスを排気する
排気装置と；上記ゾーン加熱体の加熱温度を自在
に制御する加熱温度制御装置とを有することを特
徴とするものである。
装置は炉体内を中心軸方向に炉心管が貫挿し、炉
心管を周回し多孔質光フアイバ母材の実効長より
も短かい加熱ゾーンを有するゾーン加熱体を複数
個、炉心管に沿つて多孔質光フアイバの挿入側上
端から下端側に向けて順次直列配列されると共
に、これら複数個のゾーン加熱体全体により形成
される加熱領域が少くとも多孔質光フアイバ母材
の実効長と略等しい長さの均一加熱領域を形成す
る高温炉と；炉心管内に挿入される多孔質光フア
イバ母材を保持又は出入自在に支持する支持装置
と；炉心管に接続し、炉心管内を脱水材含有ガス
雰囲気又は屈折率増加、減少ガス雰囲気若しくは
Heを主成分とするガス雰囲気にするガス供給装
置と；炉心管に接続され炉心管内ガスを排気する
排気装置と；上記ゾーン加熱体の加熱温度を自在
に制御する加熱温度制御装置とを有することを特
徴とするものである。
＜作用＞
以上のように本発明の多孔質光フアイバ母材の
透明化方法は 高温炉として加熱ゾーンが透明化しようとする
多孔質光フアイバ母材の実効長よりも短かいゾー
ン加熱体を複数個、互いに一定の間隔をおいて多
孔質光フアイバ母材の挿入側上流から下流側に向
けて順次直列に配列し、かつこれら複数個のゾー
ン加熱体により形成される加熱領域の全長が、少
くとも上記多孔質光フアイバ母材の実効長と略等
しい長さの均一加熱ゾーンを形成するものを使用
し、かつこの高温炉内において 炉内に入れた多孔質光フアイバ母材を、上記複
数個のゾーン加熱体により、全体を透明化温度以
下の温度に一定時間、均一に加熱した後、さらに 上記ゾーン加熱体の温度を個々に操作し、多孔
質光フアイバ母材の上端から下端部に移動して透
明化温度以上の温度に一定時間、順次ゾーン加熱
する結果、内部に残留したガス成分に基づく気泡
が、順次多孔質光フアイバ母材外に排出される。
透明化方法は 高温炉として加熱ゾーンが透明化しようとする
多孔質光フアイバ母材の実効長よりも短かいゾー
ン加熱体を複数個、互いに一定の間隔をおいて多
孔質光フアイバ母材の挿入側上流から下流側に向
けて順次直列に配列し、かつこれら複数個のゾー
ン加熱体により形成される加熱領域の全長が、少
くとも上記多孔質光フアイバ母材の実効長と略等
しい長さの均一加熱ゾーンを形成するものを使用
し、かつこの高温炉内において 炉内に入れた多孔質光フアイバ母材を、上記複
数個のゾーン加熱体により、全体を透明化温度以
下の温度に一定時間、均一に加熱した後、さらに 上記ゾーン加熱体の温度を個々に操作し、多孔
質光フアイバ母材の上端から下端部に移動して透
明化温度以上の温度に一定時間、順次ゾーン加熱
する結果、内部に残留したガス成分に基づく気泡
が、順次多孔質光フアイバ母材外に排出される。
また、本発明にかかる多孔質光フアイバ母材の
透明化装置は、中心軸方向に炉体内を炉心管が貫
挿されると共に、炉心管の外周に多孔質光フアイ
バ母材の実効長よりも短かい加熱ゾーンを有する
ゾーン加熱体が複数個、炉心管に沿つて一定間隔
をおいて順次上流から下流方向に配設され、かつ
これら複数個のゾーン加熱体全体によつて少くと
も多孔質光フアイバ母材の実効長と略等しい長さ
の均一加熱ゾーンを形成する高温炉と；上記各ゾ
ーン加熱体にその温度を制御する加熱温度制御装
置が設けられているから、多孔質光フアイバ母材
を移動しなくても、同一の高温炉内において、透
明化温度以下の温度において一定時間加熱処理し
た後、引き続き、透明化温度以上の温度で一定時
間、多孔質光フアイバ母材の上端から下端側又は
その反対方向に順次加熱ゾーンを移動して、ゾー
ン加熱して透明化処理することができる。
透明化装置は、中心軸方向に炉体内を炉心管が貫
挿されると共に、炉心管の外周に多孔質光フアイ
バ母材の実効長よりも短かい加熱ゾーンを有する
ゾーン加熱体が複数個、炉心管に沿つて一定間隔
をおいて順次上流から下流方向に配設され、かつ
これら複数個のゾーン加熱体全体によつて少くと
も多孔質光フアイバ母材の実効長と略等しい長さ
の均一加熱ゾーンを形成する高温炉と；上記各ゾ
ーン加熱体にその温度を制御する加熱温度制御装
置が設けられているから、多孔質光フアイバ母材
を移動しなくても、同一の高温炉内において、透
明化温度以下の温度において一定時間加熱処理し
た後、引き続き、透明化温度以上の温度で一定時
間、多孔質光フアイバ母材の上端から下端側又は
その反対方向に順次加熱ゾーンを移動して、ゾー
ン加熱して透明化処理することができる。
＜実施例＞
つぎに、本発明の多孔質光フアイバの透明化装
置の代表的な一実施例にしたがつて、多孔質光フ
アイバの透明化方法について具体的に説明する。
置の代表的な一実施例にしたがつて、多孔質光フ
アイバの透明化方法について具体的に説明する。
第１図は多孔質光フアイバの透明化装置の概略
構成を示す要部縦断面図であつて、１６は縦形の
炉体１７の中心部を貫挿する炉心管であつて、炉
心管１６の外周には、炉心管１６の外周を巻回
し、かつ炉心管内に加熱ゾーンを形成する加熱ヒ
ータ１８，１９，２０が炉心管に沿つて上流から
下流方向に直列に配設されている。加熱ヒータ１
８，１９，２０はそれぞれの設置位置近傍に温度
センサ２１，２２，２３が設けられ、これらのセ
ンサの示す温度が加熱温度制御装置２４，２５，
２６により予め設定した温度になるように制御さ
れる。
構成を示す要部縦断面図であつて、１６は縦形の
炉体１７の中心部を貫挿する炉心管であつて、炉
心管１６の外周には、炉心管１６の外周を巻回
し、かつ炉心管内に加熱ゾーンを形成する加熱ヒ
ータ１８，１９，２０が炉心管に沿つて上流から
下流方向に直列に配設されている。加熱ヒータ１
８，１９，２０はそれぞれの設置位置近傍に温度
センサ２１，２２，２３が設けられ、これらのセ
ンサの示す温度が加熱温度制御装置２４，２５，
２６により予め設定した温度になるように制御さ
れる。
炉心管１６には支持装置１４により炉心管内に
おいて回転自在に支持したシード棒１５上に、例
えば気相軸付け法（以下「VAD法」と云う）に
より生成積層させた多孔質光フアイバ母材２が取
付けられている。
おいて回転自在に支持したシード棒１５上に、例
えば気相軸付け法（以下「VAD法」と云う）に
より生成積層させた多孔質光フアイバ母材２が取
付けられている。
さらに、この炉心管１６内にはガス供給装置９
から、送り込むガスの種類および流量を調節して
送給できる構成になつており、さらに、炉心管１
６内ガスを排気する排気装置１０が接続されてい
る。
から、送り込むガスの種類および流量を調節して
送給できる構成になつており、さらに、炉心管１
６内ガスを排気する排気装置１０が接続されてい
る。
なお、温度センサ２１，２２，２３により検出
される温度値がすべて同一になるように加熱温度
制御装置２４，２５，２６を制御し、加熱ヒータ
１８，１９，２０を操作したときの炉１７の均一
加熱領域（例えば±25℃程度の温度範囲）の鉛直
方向の長さは、この装置を使用する多孔質光フア
イバの実効長の最も長いものよりも長くする必要
がある。
される温度値がすべて同一になるように加熱温度
制御装置２４，２５，２６を制御し、加熱ヒータ
１８，１９，２０を操作したときの炉１７の均一
加熱領域（例えば±25℃程度の温度範囲）の鉛直
方向の長さは、この装置を使用する多孔質光フア
イバの実効長の最も長いものよりも長くする必要
がある。
本実施例の装置を用いて、多孔質光フアイバ母
材の脱水、弗素添加および透明化処理を行うには
次のようにして行う。
材の脱水、弗素添加および透明化処理を行うには
次のようにして行う。
先ず、温度センサ２１，２２，２３の指示する
温度がすべてT0となるように第２図のように炉
心管１６を予熱しておき、支持装置により、処理
しようとする多孔質光フアイバ２に取付けた多孔
質光フアイバを炉心管内に挿入し回転させる。
温度がすべてT0となるように第２図のように炉
心管１６を予熱しておき、支持装置により、処理
しようとする多孔質光フアイバ２に取付けた多孔
質光フアイバを炉心管内に挿入し回転させる。
次いで、温度センサ２１，２２，２３の指示す
る温度がすべて脱水温度T1（透明化温度より低
い）になるように昇温させると共に、炉心管内ガ
ス雰囲気をHeと脱水材としての塩素系ガスの混
合ガス雰囲気にする。そして、この条件下で脱水
が終了したら、温度センサ２１，２２，２３の指
示する温度がすべて弗素添加温度T2に上昇する
と共に、炉心管内ガス雰囲気をHeを弗素混合ガ
ス雰囲気にする。
る温度がすべて脱水温度T1（透明化温度より低
い）になるように昇温させると共に、炉心管内ガ
ス雰囲気をHeと脱水材としての塩素系ガスの混
合ガス雰囲気にする。そして、この条件下で脱水
が終了したら、温度センサ２１，２２，２３の指
示する温度がすべて弗素添加温度T2に上昇する
と共に、炉心管内ガス雰囲気をHeを弗素混合ガ
ス雰囲気にする。
そして、この条件で弗素添加が終了したら、上
流側と中央の温度センサ２１，２２の指示する温
度をT4にし、最下流の温度センサ２４の温度が
透明化温度T3になるように加熱ヒータ２０の加
熱温度を徐々に昇温させる。
流側と中央の温度センサ２１，２２の指示する温
度をT4にし、最下流の温度センサ２４の温度が
透明化温度T3になるように加熱ヒータ２０の加
熱温度を徐々に昇温させる。
本実施例においては第２図に示すように、温度
T4は弗素を添加する温度T2よりより低いが、こ
れは必ずしも必須要件ではない。センサ２３の温
度がT3に達したら、センサ２２の温度がT2にな
るように加熱ヒータ９の加熱温度を徐々に上げ、
センサ２２の温度もT2に達したらセンサ２１の
温度がT3になるように加熱ヒータ１８の加熱温
度を徐々に上げる。また、加熱ヒータ２０は温度
センサ２３が待機温度T0になるまで電源を切つ
て降温させる。そして、センサ２１の指示温度が
T3になつたら、加熱ヒータ１９の電源を切り、
センサ２２の指示温度が待機温度T0に達するま
で降温させる。
T4は弗素を添加する温度T2よりより低いが、こ
れは必ずしも必須要件ではない。センサ２３の温
度がT3に達したら、センサ２２の温度がT2にな
るように加熱ヒータ９の加熱温度を徐々に上げ、
センサ２２の温度もT2に達したらセンサ２１の
温度がT3になるように加熱ヒータ１８の加熱温
度を徐々に上げる。また、加熱ヒータ２０は温度
センサ２３が待機温度T0になるまで電源を切つ
て降温させる。そして、センサ２１の指示温度が
T3になつたら、加熱ヒータ１９の電源を切り、
センサ２２の指示温度が待機温度T0に達するま
で降温させる。
この状態で、多孔質光フアイバ６が完全に焼
結、透明化が完了したら加熱ヒータ１８の電源を
切つて温度センサ２１も待機温度T0になるよう
に降温させる。また、炉心管内ガス雰囲気をN2
などの不活性ガス雰囲気にさせる。
結、透明化が完了したら加熱ヒータ１８の電源を
切つて温度センサ２１も待機温度T0になるよう
に降温させる。また、炉心管内ガス雰囲気をN2
などの不活性ガス雰囲気にさせる。
炉心管ガス雰囲気置換が完了したら、すべての
加熱ヒータ近傍の温度センサ２１，２２，２３の
値がT0に降温していなくても、透明化した光フ
アイバ母材を支持装置から取外すことができる。
以上の時間対加熱処理過程は、第２図に示すごと
きタイムテーブルとなる。
加熱ヒータ近傍の温度センサ２１，２２，２３の
値がT0に降温していなくても、透明化した光フ
アイバ母材を支持装置から取外すことができる。
以上の時間対加熱処理過程は、第２図に示すごと
きタイムテーブルとなる。
以上の実施例は、多孔質光フアイバ母材を、脱
水、弗素添加および焼結透明化する工程について
説明したが、多孔質光フアイバ母材の種類によつ
ては弗素などの屈折率を減少又は増大させる屈折
率制御物質の添加又は脱水処理を要しない場合も
ある。その場合は、本実施例に説明した処理工程
中、屈折率添加又は脱水処理の工程を除いて処理
される。
水、弗素添加および焼結透明化する工程について
説明したが、多孔質光フアイバ母材の種類によつ
ては弗素などの屈折率を減少又は増大させる屈折
率制御物質の添加又は脱水処理を要しない場合も
ある。その場合は、本実施例に説明した処理工程
中、屈折率添加又は脱水処理の工程を除いて処理
される。
SiO2を火災加水分解して生成した媒状シリカ
微粒子をシード棒上に積層堆積させた長さ750mm
の多孔質光フアイバ母材を、予熱温度800°（＝
T0）、脱水温度（＝T1）1070℃、弗素添加温度
（＝T2）1290℃、焼結透明化温度（＝T3）1550
℃、焼結・透明化前待機温度（＝T4）1200℃な
る加熱条件で、脱水処理１時間、弗素添加時間
2.4時間、焼結・透明化1.2時間、昇降温およびガ
ス置換処理を含め合計6.2時間で脱水、弗素添加
を完全に行うことができた。
微粒子をシード棒上に積層堆積させた長さ750mm
の多孔質光フアイバ母材を、予熱温度800°（＝
T0）、脱水温度（＝T1）1070℃、弗素添加温度
（＝T2）1290℃、焼結透明化温度（＝T3）1550
℃、焼結・透明化前待機温度（＝T4）1200℃な
る加熱条件で、脱水処理１時間、弗素添加時間
2.4時間、焼結・透明化1.2時間、昇降温およびガ
ス置換処理を含め合計6.2時間で脱水、弗素添加
を完全に行うことができた。
しかも、得られた光フアイバ母材には全く気泡
が認められなかつた。
が認められなかつた。
一方、同じ方法でSiO2を火災加水分解し得ら
れた媒状シリカを積層堆積させた同じ大きさの多
孔質光フアイバ母材を、従来形のゾーン炉中で脱
水、弗素添加、焼結・透明化し、かつ同じ温度条
件で脱水1.6時間、弗素添加5.3時間、焼結・透明
化処理1.6時間、昇降温およびガス置換操作を含
めた計10.0時間かけないと、脱水、弗素添加が完
全に行われた光フアイバ母材が得られなかつた。
れた媒状シリカを積層堆積させた同じ大きさの多
孔質光フアイバ母材を、従来形のゾーン炉中で脱
水、弗素添加、焼結・透明化し、かつ同じ温度条
件で脱水1.6時間、弗素添加5.3時間、焼結・透明
化処理1.6時間、昇降温およびガス置換操作を含
めた計10.0時間かけないと、脱水、弗素添加が完
全に行われた光フアイバ母材が得られなかつた。
また、従来形均一炉を使用して、同じ方法によ
り作製した同じ寸法の多孔質光フアイバ母材を脱
水、弗素添加および焼結透明化処理したところ、
どうしてもある程度の気泡が残り、良好な光フア
イバ母材を良好な歩留りで作製することができな
かつた。
り作製した同じ寸法の多孔質光フアイバ母材を脱
水、弗素添加および焼結透明化処理したところ、
どうしてもある程度の気泡が残り、良好な光フア
イバ母材を良好な歩留りで作製することができな
かつた。
＜発明の効果＞
以上の説明から明らかなように、本発明にかか
る多孔質光フアイバ母材の透明化方法によれば、
従来の多孔質光フアイバ母材の透明化方法に比
べ、極めて短時間に内部まで一様に透明な光フア
イバを確実に得ることができる。
る多孔質光フアイバ母材の透明化方法によれば、
従来の多孔質光フアイバ母材の透明化方法に比
べ、極めて短時間に内部まで一様に透明な光フア
イバを確実に得ることができる。
第１図は本発明の多孔質光フアイバ母材の透明
化装置の概略構成を示す要部断面図、第２図は第
１図に示す多孔質光フアイバ母材の透明化装置を
使用して脱水、弗素添加および焼結透明化すると
きの時間対処理温度の関係を示すタイムテーブ
ル、第３図は均熱炉による従来の多孔質光フアイ
バ母材の透明化方法を示す斜視図、第４図は第３
図に示す均熱炉により透明化された光フアイバ母
材の径方向の屈折率分布図、第５図はゾーン炉を
使用した従来の多孔質光フアイバ母材の透明化方
法を示す斜視図、第６図は第５図に示すゾーン炉
により透明化された光フアイバ母材の径方向の屈
折率分布図である。 図中、２……多孔質光フアイバ母材、１４……
本発明の多孔質光フアイバ母材の透明化装置の支
持装置、１５……シード棒、１６……炉心管、１
７……炉体、１８，１９，２０……加熱ヒータ、
２１，２２，２３……温度センサ、２４，２５，
２６……加熱ヒータの加熱温度を制御する加熱温
度制御装置、３１……従来の多孔質光フアイバ母
材の透明化に用いていた均熱炉、４０……従来の
多孔質光フアイバ母材の透明化に用いていた均熱
炉の加熱ヒータ、４１……従来の多孔質光フアイ
バ母材の透明化に用いていたゾーン炉。
化装置の概略構成を示す要部断面図、第２図は第
１図に示す多孔質光フアイバ母材の透明化装置を
使用して脱水、弗素添加および焼結透明化すると
きの時間対処理温度の関係を示すタイムテーブ
ル、第３図は均熱炉による従来の多孔質光フアイ
バ母材の透明化方法を示す斜視図、第４図は第３
図に示す均熱炉により透明化された光フアイバ母
材の径方向の屈折率分布図、第５図はゾーン炉を
使用した従来の多孔質光フアイバ母材の透明化方
法を示す斜視図、第６図は第５図に示すゾーン炉
により透明化された光フアイバ母材の径方向の屈
折率分布図である。 図中、２……多孔質光フアイバ母材、１４……
本発明の多孔質光フアイバ母材の透明化装置の支
持装置、１５……シード棒、１６……炉心管、１
７……炉体、１８，１９，２０……加熱ヒータ、
２１，２２，２３……温度センサ、２４，２５，
２６……加熱ヒータの加熱温度を制御する加熱温
度制御装置、３１……従来の多孔質光フアイバ母
材の透明化に用いていた均熱炉、４０……従来の
多孔質光フアイバ母材の透明化に用いていた均熱
炉の加熱ヒータ、４１……従来の多孔質光フアイ
バ母材の透明化に用いていたゾーン炉。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ガラス原料物質を火災加水分解し生成する媒
状ガラス微粒子を積層して得られる多孔質光フア
イバ母材を高温炉中に入れて脱水および／又は屈
折率制御物質を添加し透明化する多孔質光フアイ
バ母材の透明化方法において、高温炉として多孔
質光フアイバ母材の実効長よりも短かい加熱ゾー
ンを有するゾーン加熱体を複数個、多孔質光フア
イバ母材の挿入側上流から下流に順次直列に配置
し、かつこれら複数個のゾーン加熱体により形成
される加熱領域全長が少なくとも上記多孔質光フ
アイバ母材と略等しい長さの均一加熱ゾーンを形
成するものを用いると共に、この高温炉内に多孔
質光フアイバ母材を挿入保持し、透明化温度以下
の温度に一定時間均一加熱処理した後、高温炉内
のゾーン加熱体を操作し、多孔質光フアイバ母材
の上端から下端部又は下端から上端部に透明化温
度以上に一定時間加熱する加熱ゾーンを移動する
ことを特徴とする多孔質光フアイバ母材の透明化
方法。 ２ 上記多孔質光フアイバ母材の高温炉内におけ
る透明化温度以下での均一加熱処理を脱水材含有
ガス雰囲気中で行い；多孔質光フアイバ母材の上
端から下端部又は下端から上端部に透明化温度以
上の温度で一定時間加熱する加熱ゾーンを移動す
るゾーン加熱処理はHeを主成分とする雰囲気中
で行うことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の多孔質光フアイバ母材の透明化方法。 ３ 上記多孔質光フアイバ母材の高温炉内におけ
る透明化温度以下での均一加熱処理は、高温炉内
を光フアイバ母材の屈折率を増加又は低下させる
屈折率制御物質含ガス雰囲気中で行い、多孔質光
フアイバ母材の上端から下端部又は下端から上端
部に透明化温度以上の温度で一定時間加熱する加
熱ゾーンを移動するゾーン加熱処理はHeを主成
分とするガス雰囲気中で行うことを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の多孔質光フアイバ母材
の透明化方法。 ４ 炉体内を中心軸方向に炉心管が貫挿し、炉心
管を周回し多孔質光フアイバ母材の実効長よりも
短かい加熱ゾーンを有するゾーン加熱体が複数
個、炉心管に沿つて一定間隔をおいて多孔質光フ
アイバの挿入側上端から下端側に向けて順次直列
配列されると共に、これら複数個のゾーン加熱体
全体により形成される加熱領域が少くとも多孔質
光フアイバ母材の実効長と略等しい長さの均一加
熱領域を形成する高温炉と；炉心管内に挿入され
る多孔質光フアイバ母材を保持又は出入自在に支
持する支持装置と；炉心管に接続し、炉心管内を
脱水材含有ガス雰囲気又は屈折率増加、減少ガス
雰囲気若しくはHeを主成分とするガス雰囲気に
するガス供給装置と；炉心管に接続され炉心管内
ガスを排気する排気装置と；上記ゾーン加熱体の
加熱温度を自在に制御する加熱温度制御装置とを
有することを特徴とする多孔質光フアイバ母材の
透明化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3582887A JPS63206327A (ja) | 1987-02-20 | 1987-02-20 | 多孔質光ファイバ母材の透明化方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3582887A JPS63206327A (ja) | 1987-02-20 | 1987-02-20 | 多孔質光ファイバ母材の透明化方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63206327A JPS63206327A (ja) | 1988-08-25 |
| JPH0471017B2 true JPH0471017B2 (ja) | 1992-11-12 |
Family
ID=12452817
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3582887A Granted JPS63206327A (ja) | 1987-02-20 | 1987-02-20 | 多孔質光ファイバ母材の透明化方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63206327A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69834691T2 (de) * | 1997-06-19 | 2007-04-26 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Verfahren und Vorrichtung zum Ziehen einer Glasvorform |
| JP3970692B2 (ja) * | 2002-05-31 | 2007-09-05 | 信越化学工業株式会社 | プリフォーム製造方法 |
| JP2016088821A (ja) * | 2014-11-10 | 2016-05-23 | 信越化学工業株式会社 | 光ファイバ用多孔質ガラス母材の焼結装置及び焼結方法 |
| JP7205216B2 (ja) * | 2018-12-25 | 2023-01-17 | 住友電気工業株式会社 | 光ファイバ用母材の製造方法 |
-
1987
- 1987-02-20 JP JP3582887A patent/JPS63206327A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63206327A (ja) | 1988-08-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |