JPH0535692B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0535692B2 JPH0535692B2 JP62180618A JP18061887A JPH0535692B2 JP H0535692 B2 JPH0535692 B2 JP H0535692B2 JP 62180618 A JP62180618 A JP 62180618A JP 18061887 A JP18061887 A JP 18061887A JP H0535692 B2 JPH0535692 B2 JP H0535692B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- core
- porous body
- gas
- base material
- burner
- 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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2201/00—Type of glass produced
- C03B2201/06—Doped silica-based glasses
- C03B2201/30—Doped silica-based glasses doped with metals, e.g. Ga, Sn, Sb, Pb or Bi
- C03B2201/31—Doped silica-based glasses doped with metals, e.g. Ga, Sn, Sb, Pb or Bi doped with germanium
-
- 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
-
- 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
- C03B2207/10—Split ports
-
- 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
- C03B2207/16—Non-circular ports, e.g. square or oval
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2207/00—Glass deposition burners
- C03B2207/20—Specific substances in specified ports, e.g. all gas flows specified
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2207/00—Glass deposition burners
- C03B2207/20—Specific substances in specified ports, e.g. all gas flows specified
- C03B2207/22—Inert gas details
-
- 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
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)
Description
［産業上の利用分野］
本発明は、単一モード型ガラス光フアイバ母材
の製造方法に関する。 ［従来技術およびその問題点］ 単一モード型のガラス光フアイバ母材（以下、
単にフアイバ母材という）においては、コアの屈
折率分布の形状がステツプ型であり、かつコア部
を伝播する光エネルギーのクラツド層への拡がり
の影響を小さくするために、コア層の厚みに対し
てクラツド層の厚みを大きくとる必要がある。そ
して、より低損失化が要求される今日では、クラ
ツド層の厚みとコア層の厚みの割合（以下、クラ
ツド／コア比という）は少なくとも10倍以上ある
ことが望ましいとされている。 このようなフアイバ母材を作製する方法とし
て、例えば、、第４図に示すような装置に、コア
合成用バーナおよびクラツド合成用バーナを半径
方向に配置し、組成の異なるガラス原料を噴出さ
せ、コア部とクラツド部の多孔質母材を同時に堆
積させて単一モード型のフアイバ母材を得る方法
がある。 この方法において、クラツド／コア比を10倍以
上にするには、コア部を一定にしてクラツド部を
大きくするか、またはクラツド部を一定にしてコ
ア部を小さくすることが考えられる。しかしなが
ら、むややみにクラツド部を大きくすると多孔質
母材全体が大径化して多孔質母材にクラツクが生
じ易くなる。特に、多孔質母材の直径が100mmφ
を超えると、この傾向は顕著になる。 従つて、クラツド／コア比を10倍以上に保ちな
がら多孔質母材を再現性良く、安定に製造するた
めには、コア多孔質体をなるべく細径化して（好
ましくは10mmφ以下）、多孔質母材の外径が大き
くなりすぎないようにする必要がある。 このため、細径のコア多孔質体を形成するコア
合成用バーナが種々開発された（例えば、特開昭
56−54240号に開示されたバーナ）が、いずれの
バーナを用いても、充分に細径のコア部多孔質体
を得ることはできなかつた。 また、一旦クラツド／コア比が４〜６程度の多
孔質母材を製造した後に、ガラス化してその外周
に外付けしたり、あるいは外付け後にさらにジヤ
ケツト管を使用してクラツド層の不足を補うとい
う方法が考えられたが、、工程が複雑になるとい
う問題やフアイバとしたときの機械的強度が低下
するという問題があり、いずれも実用に適さなか
つた。 本発明の目的は、上記の問題点を解消し得て、
均一な屈折率分布を有するとともに充分に細径の
コア部多孔質体を得ることのできる、光フアイバ
用多孔質母材の製造方法を提供する処にある。 ［問題点を解決するための手段］ 本発明は、出発部材を回転させながら引上げ、
この出発部材の先端にガラス微粒子の集合体を形
成する光フアイバ用多孔質母材の製造方法におい
て、原料ガス流出ノズルと、この原料ガス流出ノ
ズルを挟んで相対向する位置に設けた２本の不活
性ガス流出ノズルと、これら３本のノズルを取り
囲む酸水素炎形成用ガス流出ノズルとから成る２
本のガラス微粒子流のうちの１本を、コア多孔質
体の形成に用いることを特徴とするものである。 本発明の製造方法によれば、原料ガス流の一部
分だけを酸水素炎で反応させることにより得られ
る２本の細いガラス微粒子流のうちの１本を、出
発部材または多孔質体端面に当てて、そこにガラ
ス微粒子を堆積させ、径の細いコア多孔質体を得
ることができる。 この機構を以下に詳述する。 一般に、コア合成用バーナの原料ガス流出ノズ
ルから出た原料ガス（SiCl4とGeCl4との混合ガ
ス）は、酸水素炎により加熱されると同時に、酸
水素炎中に存在するH2Oあるいは余剰のO2ガス
と加水分解反応あるいは熱酸化反応を行ない、
SiO2およびGeO2の微粒子となる。このうちSiO2
は、ガラス微粒子の形態で直接出発部材あるいは
コア多孔質体成長端面に到達し、付着・堆積して
いくが、GeO2は、酸水素炎中の高温部で一旦分
解してガス化した後、コア多孔質体の成長端面付
近に到達し、冷却されて再度SeO2としてSiO2微
粒子上に析出し、その一部が固溶すると考えられ
ている。 すなわち、原料ガス流のうち酸水素炎と接触し
て加水分解反応または熱酸化反応した部分だけが
コア多孔質体を形成する微粒子となるのである。
従つて、ノズルから出る原料ガス流がたとえ大径
であつても、酸水素炎と接触して実質的に反応す
る部分が小さければ、コア多孔質体を形成する微
粒子流を細径化することができ、ひいては細径の
コア多孔質体を形成することができるのである。 本発明に用いるコア合成用バーナにおいては、
原料ガス流出ノズルの両側に隣接して２本の不活
性ガス流出ノズルを設け、これら３本のノズルを
取り囲むように酸水素炎形成用ノズルを設けてい
るため、原料ガス流出ノズルから出た原料ガス流
は、隣接する不活性ガス流で２本に分流化され、
その流れの一部分だけが酸水素炎と接触して反応
し、細いガラス微粒子の流れを２本作ることがで
きる。このうちの１本のガラス微粒子流を出発部
材または多孔質体端面に当てて、これらの上にガ
ラス微粒子を堆積せれば、細径のコア多孔質体を
形成することができる。これを第２図にもとづい
てさらに説明する。 図中、１は本発明に用いるコア合成用バーナで
あり、３は原料ガスの流出ノズル、５，７は原料
ガス流出ノズル３を挟む不活性ガス流出ノズル、
９はこれら各流出ノルを取り囲む酸水素炎形成用
ガス流出ノズルである。また、１７は上記各ノズ
ルから出たガスの酸水素炎中での状態を示す模式
断面である。そのうち１９は原料ガスおよびこれ
に隣接する不活性ガスの流れを取り囲む酸水素
炎、２１，２１は原料ガス流のうち直接酸水素炎
に接する部分、２３，２３は原料ガスのうち隣接
する不活性ガス流により酸水素炎との接触が妨げ
られている部分、２５，２５は原料ガス流に隣接
する不活性ガス流を示す。 第２図からも明らかなように、各ノズルから流
出したガス流は、若干広がりながら進行する。そ
して、隣接するガス流同士は、その接触部分を中
心にして互いに重複し混合する。従つて、原料ガ
ス流出ノズル３の両側に隣接して２本の不活性ガ
ス流出ノズル５，７を配置することにより、原料
ガス流出ノズル３から出た原料ガス流のうちのか
なりの部分が不活性ガス流２５，２５で包み込ま
れ（包容され）てしまい、酸水素炎１９との接触
が遮断される。そして、不活性ガス流２５，２５
によつて包容されていない２か所の非包容部分２
１，２１だけが酸水素炎１９と直接接触して、加
水分解反応および熱酸化反応を起こし、細いガラ
ス微粒子の流れが２本作られる。この微粒子流の
うちの１本が出発部材や多孔質端面に当たるよう
にバーナ１の位置および向きを設定することによ
り（例えば第３図）、従来の方法では得られない
細径のコア多孔質体を得ることができる。なお、
非包容部分２１，２１以外の原料ガス流の部分に
おいては、原料ガス流と不活性ガス流とが重複し
てガスが混合し、原料ガスの濃度が薄くなつてい
るため、加水分解反応および熱酸化反応が進行す
ることはなく、ガラス微粒子流はこれ以上広がる
ことがない。 ［実施例］ 以下、実施例にもとづいて本発明をされに説明
するが、本発明はかかる実施例のみに限定される
ものではない。 第１図は、本発明に用いるコア多孔質合成用バ
ーナーの一例を示しており、３はガラス原料ガス
流出ノズル、５，７は原料ガス流出ノズル３を挟
んで相対向する位置に設けられた不活性ガス流出
ノズル、９はこれら３本のノズルを取り囲む酸水
素炎形成用ガス流出ノズルである。本実施例にお
いては、酸水素炎形成用ガス流出ノズルは、３層
に仕切られており、最内層にO2ガス流出ノズル
１１、中間層に不活性ガス流出ノズル１３、最外
層にH2ガス流出ノズル１５を設けている。 酸水素炎形成用ガス流出ノズル９を、このよう
に構成することが、細径コア多孔質体の内部に、
均一なGeO2のドーパント濃度分布を形成させる
上で好ましい。 その理由を第３図にもとづいて説明する。 第３図は細径コア多孔質体の内部にGeO2の濃
度分布が形成される機構を模式的に示したもので
あり、２７はバーナ出口、２１，２１はガラス微
粒子の細い流れ、２９はコア多孔質体の成長端部
分を、それぞれ示す。第３図においてバーナ出口
２７から出た原料ガス流のうち、酸水素炎と接触
する部分は、600℃以上の温度で主に以下に示す
加水分解反応により、SiO2およびGeO2の微粒子
となる。 SiCl4(G)＋2H2O(G) →SiO2(S)＋4HCl(G) GeCl4(G)＋2H2O(G) →GeO2(S)＋4HCl(G) こうして生成したSiO2およびGeO2を含む原料
ガス流は、さらに1000〜1400℃の高温火炎内を通
過した後、コア多孔質体の成長端面に到達し、こ
こで600〜800℃まで冷却される。上記微粒子のう
ちSiO2は高温部でも安定であるため、そのまま
固体微粒子の形態でコア多孔質体の成長端面に到
着し堆積するが、GeO2微粒子は高温で不安定で
あるため、800℃以上で以下のようにGeOガスに
分解する。 GeO2(S)→GeO(G)＋１／202(G) そして、このGeOガスはコア多孔質体の成長
端面に到着すると同時に冷却され、次式に示すよ
うに、SeO2微粒子としてSiO2微粒子の表面に析
出し、その一部は固溶する。 GeO(G)＋１／202(G)→GeO2(S) 従つて、上記のGeOガスの酸化によるGeO2の
析出反応がコア多孔質体の表面のどの位置ににお
いて起こるかにより、スート内部のGeO2の濃度
分布が影響を受けることになる。 本実施例においては、原料ガス流出ノズル３お
よびこれに隣接する不活性ガス流出ノズル５，７
の外側に、まずO2ガスの流出ノズル１１を設け、
その外側に不活性ガス流出ノズル１３を設け、さ
らに最外層にH2ガスの流出ノズル１５を設けて
おり、GeOガスの酸化に必要なO2ガスの流れが、
ガラス微粒子の流れ２１，２１に隣接しているこ
とにより、コア多孔質体表面におけるGeO2の析
出が、コア多孔質体の成長端面付近に集中すると
ともに、酸水素炎の外周部に流れるH2ガスによ
り、コア多孔質体の成長端面以外の部分に到着し
たGeOガスの酸化・析出反応が抑制される。 このように、O2ガス流が原料ガス流に接触す
るようにO2ガスの流出ノズル１１を設けるとと
もに、H2ガス流が酸水素炎の外周部に接するよ
うに、H2ガスの流出ノズル１５を、原料ガス流
出ノズル３から最も離れた位置に設けることによ
り、細径のコア多孔質体の内部に均一なGeO2の
濃度分布を形成させることができる。 なお、O2ガスの流出ノズル１１およびH2ガス
の流出ノズル１５から流出するガス組成を、それ
ぞれ、O2ガスと不活性ガスとの混合ガス、H2ガ
スと不活性ガスとの混合ガスとしても良い。この
ようにすれば、酸水素炎が当たるコア多孔質体成
長端の側面の温度上昇を防止して、この部分にお
けるGeOガスの酸化反応をさらに効果的に抑制
することができる。 本発明におけるコア多孔質体の形成に際して
は、コア合成用バーナ１によつて得られる２本の
ガラス微粒子流２１，２１のうちの１本が、出発
部材または多孔質体端面に当たるように、バーナ
１の位置および向きを設定すればよいのである
が、その一例としてはは、第３図および第５図に
示すものがある。（第５図のＡは、コア合成用バ
ーナ１を図の左側より見た側面である）この実施
例においては、コア合成用バーナ１の原料ガス流
出ノズル３および不活性ガス流出ノズル５，７が
横方向に並ぶように、バーナ１が向けられてお
り、ガラス微粒子流２１，２１が上下２本形成さ
れている。そして、そのうちの上方の微粒子流２
１が多孔質体端面に当たるようにバーナ１の位置
と向きが設定されている。 この場合、ガラス微粒子流２１が、多孔質体端
面に当たる角度は特に限定されないが、多孔質体
端面の中央に、出発部材または多孔質体の中心軸
３７に対し45±5゜の角度（θ）で当たるのが好ま
しい。 第６図および第７図は、コア合成用バーナ１を
他の向きに設定した状態を示しており、バーナ１
の原料ガス流出ノズル３および不活性ガス流出ノ
ズル５，７が縦方向に並ぶように、バーナ１が向
けられている。（第６図のＡは、コア合成用バー
ナ１を図の左側より見た側面である）この場合に
は、第６図を線方向に見た状態を示す第７図に
明らかなように、ガラス微粒子流２１，２１が左
右に２本形成されている。そして、そのうちの右
方の微粒子流２１が多孔質体端面に当たるように
バーナ１の位置と向きが設定されている。この場
合においても、ガラス微粒子流２１は、多孔質体
端面の中央に、出発部材または多孔質体の中心軸
３７に対し45±5゜の角度（θ）で当たるのが好ま
しい。 なお、コア合成用バーナ１により形成される２
本のガラス微粒子流２１，２１のうちの１本が、
多孔質体端面に当たればよいのであり、上記以外
の位置および向きにバナ１を設定することも可能
である。 次に、本発明の方法により光フアイバ用多孔質
母材を製造した結果を示す。 第４図に示す装置において、第１図に示すコア
多孔質体合成用バーナ１を第３図および第５図に
示す位置と向きに設定し、各ガス流出ノズルか
ら、第１表に示す種類と流量のガスを、それぞれ
流出させるとともに、３本のクラツド層合成用バ
ーナ３１，３３，３５にガラス原料としてSiCl4
ガスを第２表に示す流量で供給して、単一モード
型光フアイバ用多孔質母材を作製した。 なお、第４図において、４３は出発部材、４５
は回転・引上装置、４７は保護容器、４９は排気
調節器を、それぞれ示す。
の製造方法に関する。 ［従来技術およびその問題点］ 単一モード型のガラス光フアイバ母材（以下、
単にフアイバ母材という）においては、コアの屈
折率分布の形状がステツプ型であり、かつコア部
を伝播する光エネルギーのクラツド層への拡がり
の影響を小さくするために、コア層の厚みに対し
てクラツド層の厚みを大きくとる必要がある。そ
して、より低損失化が要求される今日では、クラ
ツド層の厚みとコア層の厚みの割合（以下、クラ
ツド／コア比という）は少なくとも10倍以上ある
ことが望ましいとされている。 このようなフアイバ母材を作製する方法とし
て、例えば、、第４図に示すような装置に、コア
合成用バーナおよびクラツド合成用バーナを半径
方向に配置し、組成の異なるガラス原料を噴出さ
せ、コア部とクラツド部の多孔質母材を同時に堆
積させて単一モード型のフアイバ母材を得る方法
がある。 この方法において、クラツド／コア比を10倍以
上にするには、コア部を一定にしてクラツド部を
大きくするか、またはクラツド部を一定にしてコ
ア部を小さくすることが考えられる。しかしなが
ら、むややみにクラツド部を大きくすると多孔質
母材全体が大径化して多孔質母材にクラツクが生
じ易くなる。特に、多孔質母材の直径が100mmφ
を超えると、この傾向は顕著になる。 従つて、クラツド／コア比を10倍以上に保ちな
がら多孔質母材を再現性良く、安定に製造するた
めには、コア多孔質体をなるべく細径化して（好
ましくは10mmφ以下）、多孔質母材の外径が大き
くなりすぎないようにする必要がある。 このため、細径のコア多孔質体を形成するコア
合成用バーナが種々開発された（例えば、特開昭
56−54240号に開示されたバーナ）が、いずれの
バーナを用いても、充分に細径のコア部多孔質体
を得ることはできなかつた。 また、一旦クラツド／コア比が４〜６程度の多
孔質母材を製造した後に、ガラス化してその外周
に外付けしたり、あるいは外付け後にさらにジヤ
ケツト管を使用してクラツド層の不足を補うとい
う方法が考えられたが、、工程が複雑になるとい
う問題やフアイバとしたときの機械的強度が低下
するという問題があり、いずれも実用に適さなか
つた。 本発明の目的は、上記の問題点を解消し得て、
均一な屈折率分布を有するとともに充分に細径の
コア部多孔質体を得ることのできる、光フアイバ
用多孔質母材の製造方法を提供する処にある。 ［問題点を解決するための手段］ 本発明は、出発部材を回転させながら引上げ、
この出発部材の先端にガラス微粒子の集合体を形
成する光フアイバ用多孔質母材の製造方法におい
て、原料ガス流出ノズルと、この原料ガス流出ノ
ズルを挟んで相対向する位置に設けた２本の不活
性ガス流出ノズルと、これら３本のノズルを取り
囲む酸水素炎形成用ガス流出ノズルとから成る２
本のガラス微粒子流のうちの１本を、コア多孔質
体の形成に用いることを特徴とするものである。 本発明の製造方法によれば、原料ガス流の一部
分だけを酸水素炎で反応させることにより得られ
る２本の細いガラス微粒子流のうちの１本を、出
発部材または多孔質体端面に当てて、そこにガラ
ス微粒子を堆積させ、径の細いコア多孔質体を得
ることができる。 この機構を以下に詳述する。 一般に、コア合成用バーナの原料ガス流出ノズ
ルから出た原料ガス（SiCl4とGeCl4との混合ガ
ス）は、酸水素炎により加熱されると同時に、酸
水素炎中に存在するH2Oあるいは余剰のO2ガス
と加水分解反応あるいは熱酸化反応を行ない、
SiO2およびGeO2の微粒子となる。このうちSiO2
は、ガラス微粒子の形態で直接出発部材あるいは
コア多孔質体成長端面に到達し、付着・堆積して
いくが、GeO2は、酸水素炎中の高温部で一旦分
解してガス化した後、コア多孔質体の成長端面付
近に到達し、冷却されて再度SeO2としてSiO2微
粒子上に析出し、その一部が固溶すると考えられ
ている。 すなわち、原料ガス流のうち酸水素炎と接触し
て加水分解反応または熱酸化反応した部分だけが
コア多孔質体を形成する微粒子となるのである。
従つて、ノズルから出る原料ガス流がたとえ大径
であつても、酸水素炎と接触して実質的に反応す
る部分が小さければ、コア多孔質体を形成する微
粒子流を細径化することができ、ひいては細径の
コア多孔質体を形成することができるのである。 本発明に用いるコア合成用バーナにおいては、
原料ガス流出ノズルの両側に隣接して２本の不活
性ガス流出ノズルを設け、これら３本のノズルを
取り囲むように酸水素炎形成用ノズルを設けてい
るため、原料ガス流出ノズルから出た原料ガス流
は、隣接する不活性ガス流で２本に分流化され、
その流れの一部分だけが酸水素炎と接触して反応
し、細いガラス微粒子の流れを２本作ることがで
きる。このうちの１本のガラス微粒子流を出発部
材または多孔質体端面に当てて、これらの上にガ
ラス微粒子を堆積せれば、細径のコア多孔質体を
形成することができる。これを第２図にもとづい
てさらに説明する。 図中、１は本発明に用いるコア合成用バーナで
あり、３は原料ガスの流出ノズル、５，７は原料
ガス流出ノズル３を挟む不活性ガス流出ノズル、
９はこれら各流出ノルを取り囲む酸水素炎形成用
ガス流出ノズルである。また、１７は上記各ノズ
ルから出たガスの酸水素炎中での状態を示す模式
断面である。そのうち１９は原料ガスおよびこれ
に隣接する不活性ガスの流れを取り囲む酸水素
炎、２１，２１は原料ガス流のうち直接酸水素炎
に接する部分、２３，２３は原料ガスのうち隣接
する不活性ガス流により酸水素炎との接触が妨げ
られている部分、２５，２５は原料ガス流に隣接
する不活性ガス流を示す。 第２図からも明らかなように、各ノズルから流
出したガス流は、若干広がりながら進行する。そ
して、隣接するガス流同士は、その接触部分を中
心にして互いに重複し混合する。従つて、原料ガ
ス流出ノズル３の両側に隣接して２本の不活性ガ
ス流出ノズル５，７を配置することにより、原料
ガス流出ノズル３から出た原料ガス流のうちのか
なりの部分が不活性ガス流２５，２５で包み込ま
れ（包容され）てしまい、酸水素炎１９との接触
が遮断される。そして、不活性ガス流２５，２５
によつて包容されていない２か所の非包容部分２
１，２１だけが酸水素炎１９と直接接触して、加
水分解反応および熱酸化反応を起こし、細いガラ
ス微粒子の流れが２本作られる。この微粒子流の
うちの１本が出発部材や多孔質端面に当たるよう
にバーナ１の位置および向きを設定することによ
り（例えば第３図）、従来の方法では得られない
細径のコア多孔質体を得ることができる。なお、
非包容部分２１，２１以外の原料ガス流の部分に
おいては、原料ガス流と不活性ガス流とが重複し
てガスが混合し、原料ガスの濃度が薄くなつてい
るため、加水分解反応および熱酸化反応が進行す
ることはなく、ガラス微粒子流はこれ以上広がる
ことがない。 ［実施例］ 以下、実施例にもとづいて本発明をされに説明
するが、本発明はかかる実施例のみに限定される
ものではない。 第１図は、本発明に用いるコア多孔質合成用バ
ーナーの一例を示しており、３はガラス原料ガス
流出ノズル、５，７は原料ガス流出ノズル３を挟
んで相対向する位置に設けられた不活性ガス流出
ノズル、９はこれら３本のノズルを取り囲む酸水
素炎形成用ガス流出ノズルである。本実施例にお
いては、酸水素炎形成用ガス流出ノズルは、３層
に仕切られており、最内層にO2ガス流出ノズル
１１、中間層に不活性ガス流出ノズル１３、最外
層にH2ガス流出ノズル１５を設けている。 酸水素炎形成用ガス流出ノズル９を、このよう
に構成することが、細径コア多孔質体の内部に、
均一なGeO2のドーパント濃度分布を形成させる
上で好ましい。 その理由を第３図にもとづいて説明する。 第３図は細径コア多孔質体の内部にGeO2の濃
度分布が形成される機構を模式的に示したもので
あり、２７はバーナ出口、２１，２１はガラス微
粒子の細い流れ、２９はコア多孔質体の成長端部
分を、それぞれ示す。第３図においてバーナ出口
２７から出た原料ガス流のうち、酸水素炎と接触
する部分は、600℃以上の温度で主に以下に示す
加水分解反応により、SiO2およびGeO2の微粒子
となる。 SiCl4(G)＋2H2O(G) →SiO2(S)＋4HCl(G) GeCl4(G)＋2H2O(G) →GeO2(S)＋4HCl(G) こうして生成したSiO2およびGeO2を含む原料
ガス流は、さらに1000〜1400℃の高温火炎内を通
過した後、コア多孔質体の成長端面に到達し、こ
こで600〜800℃まで冷却される。上記微粒子のう
ちSiO2は高温部でも安定であるため、そのまま
固体微粒子の形態でコア多孔質体の成長端面に到
着し堆積するが、GeO2微粒子は高温で不安定で
あるため、800℃以上で以下のようにGeOガスに
分解する。 GeO2(S)→GeO(G)＋１／202(G) そして、このGeOガスはコア多孔質体の成長
端面に到着すると同時に冷却され、次式に示すよ
うに、SeO2微粒子としてSiO2微粒子の表面に析
出し、その一部は固溶する。 GeO(G)＋１／202(G)→GeO2(S) 従つて、上記のGeOガスの酸化によるGeO2の
析出反応がコア多孔質体の表面のどの位置ににお
いて起こるかにより、スート内部のGeO2の濃度
分布が影響を受けることになる。 本実施例においては、原料ガス流出ノズル３お
よびこれに隣接する不活性ガス流出ノズル５，７
の外側に、まずO2ガスの流出ノズル１１を設け、
その外側に不活性ガス流出ノズル１３を設け、さ
らに最外層にH2ガスの流出ノズル１５を設けて
おり、GeOガスの酸化に必要なO2ガスの流れが、
ガラス微粒子の流れ２１，２１に隣接しているこ
とにより、コア多孔質体表面におけるGeO2の析
出が、コア多孔質体の成長端面付近に集中すると
ともに、酸水素炎の外周部に流れるH2ガスによ
り、コア多孔質体の成長端面以外の部分に到着し
たGeOガスの酸化・析出反応が抑制される。 このように、O2ガス流が原料ガス流に接触す
るようにO2ガスの流出ノズル１１を設けるとと
もに、H2ガス流が酸水素炎の外周部に接するよ
うに、H2ガスの流出ノズル１５を、原料ガス流
出ノズル３から最も離れた位置に設けることによ
り、細径のコア多孔質体の内部に均一なGeO2の
濃度分布を形成させることができる。 なお、O2ガスの流出ノズル１１およびH2ガス
の流出ノズル１５から流出するガス組成を、それ
ぞれ、O2ガスと不活性ガスとの混合ガス、H2ガ
スと不活性ガスとの混合ガスとしても良い。この
ようにすれば、酸水素炎が当たるコア多孔質体成
長端の側面の温度上昇を防止して、この部分にお
けるGeOガスの酸化反応をさらに効果的に抑制
することができる。 本発明におけるコア多孔質体の形成に際して
は、コア合成用バーナ１によつて得られる２本の
ガラス微粒子流２１，２１のうちの１本が、出発
部材または多孔質体端面に当たるように、バーナ
１の位置および向きを設定すればよいのである
が、その一例としてはは、第３図および第５図に
示すものがある。（第５図のＡは、コア合成用バ
ーナ１を図の左側より見た側面である）この実施
例においては、コア合成用バーナ１の原料ガス流
出ノズル３および不活性ガス流出ノズル５，７が
横方向に並ぶように、バーナ１が向けられてお
り、ガラス微粒子流２１，２１が上下２本形成さ
れている。そして、そのうちの上方の微粒子流２
１が多孔質体端面に当たるようにバーナ１の位置
と向きが設定されている。 この場合、ガラス微粒子流２１が、多孔質体端
面に当たる角度は特に限定されないが、多孔質体
端面の中央に、出発部材または多孔質体の中心軸
３７に対し45±5゜の角度（θ）で当たるのが好ま
しい。 第６図および第７図は、コア合成用バーナ１を
他の向きに設定した状態を示しており、バーナ１
の原料ガス流出ノズル３および不活性ガス流出ノ
ズル５，７が縦方向に並ぶように、バーナ１が向
けられている。（第６図のＡは、コア合成用バー
ナ１を図の左側より見た側面である）この場合に
は、第６図を線方向に見た状態を示す第７図に
明らかなように、ガラス微粒子流２１，２１が左
右に２本形成されている。そして、そのうちの右
方の微粒子流２１が多孔質体端面に当たるように
バーナ１の位置と向きが設定されている。この場
合においても、ガラス微粒子流２１は、多孔質体
端面の中央に、出発部材または多孔質体の中心軸
３７に対し45±5゜の角度（θ）で当たるのが好ま
しい。 なお、コア合成用バーナ１により形成される２
本のガラス微粒子流２１，２１のうちの１本が、
多孔質体端面に当たればよいのであり、上記以外
の位置および向きにバナ１を設定することも可能
である。 次に、本発明の方法により光フアイバ用多孔質
母材を製造した結果を示す。 第４図に示す装置において、第１図に示すコア
多孔質体合成用バーナ１を第３図および第５図に
示す位置と向きに設定し、各ガス流出ノズルか
ら、第１表に示す種類と流量のガスを、それぞれ
流出させるとともに、３本のクラツド層合成用バ
ーナ３１，３３，３５にガラス原料としてSiCl4
ガスを第２表に示す流量で供給して、単一モード
型光フアイバ用多孔質母材を作製した。 なお、第４図において、４３は出発部材、４５
は回転・引上装置、４７は保護容器、４９は排気
調節器を、それぞれ示す。
【表】
【表】
【表】
第８図は、こうして作製した多孔質母材３９の
形状を示したものであり、多孔質母材３９のコア
部４１の直径は７mm、多孔質母材３９の外径は
100mmであつた。得られた多孔質母材３９を1500
℃で加熱、透明ガラス化してフアイバ母材とし
た。この母材の屈折率分布は第９図に示すもので
あつた。 第９図においてクラツド径は48mm、コア径はは
3.2mmであり、クラツド径とコア径の比は15.0倍
と十分に大きく、比屈折率差△は第１表(a)のガス
条件の場合には0.3％、第１表(b)のガス条件の場
合には1.0％であり、いずれの場合にも、コア部
分の屈折率分布はほぼステツプ状であり、ジヤケ
ツト管を必要としない全合成単一モード型光フア
イバとして供し得るものであつた。 次に、本発明の実施例と比較するために、第４
図に示す装置において、特開昭56−54240号に開
示されたバーナ（第１０図）をコア合成用バーナ
として使用し、外径100mmの多孔質母材を作成し
た。この場合、コア合成用バーナに供給した原料
ガス、不活性ガス、O2ガス、H2ガスの各流量お
よび３本のクラツド層合成用バーナに供給した
SiCl4ガスの流量は、上記実施例と同様とした。
こうして作製したコア多孔質体の外径は、17mmφ
であつた。得られた多孔質母材を実施例と同様に
透明ガラス化してフアイバ母材とした。この母材
の屈折率分布は第１１図に示すものであつた。 第１１図において、クラツド径は48mm、コア径
は7.2mmであり、クラツド径とコア径の比は6.7倍
であつた。コア中心部における比屈折率差△は
0.3％であつたが、コア部分の屈折率分布は不整
が大きく、この母材を線引きしてフアイバ化する
には、さらに外付け法によるか、または外付けし
た後にジヤケツト管を使用して、クラツド層を増
す必要がある。 第３表に、本発明の方法により合成した全合成
母材（第８図）を線引きして得られたフアイバ、
比較例による母材（第１１図）に外付けした全合
成母材を線引きして得られたフアイバ、および比
較例による母材（第１１図）に外付けし、さらに
石英管でジヤケツト加工した母材を線引して得ら
れたフアイバの、波長1.5μmにおける光損失値を
測定した結果を示す。
形状を示したものであり、多孔質母材３９のコア
部４１の直径は７mm、多孔質母材３９の外径は
100mmであつた。得られた多孔質母材３９を1500
℃で加熱、透明ガラス化してフアイバ母材とし
た。この母材の屈折率分布は第９図に示すもので
あつた。 第９図においてクラツド径は48mm、コア径はは
3.2mmであり、クラツド径とコア径の比は15.0倍
と十分に大きく、比屈折率差△は第１表(a)のガス
条件の場合には0.3％、第１表(b)のガス条件の場
合には1.0％であり、いずれの場合にも、コア部
分の屈折率分布はほぼステツプ状であり、ジヤケ
ツト管を必要としない全合成単一モード型光フア
イバとして供し得るものであつた。 次に、本発明の実施例と比較するために、第４
図に示す装置において、特開昭56−54240号に開
示されたバーナ（第１０図）をコア合成用バーナ
として使用し、外径100mmの多孔質母材を作成し
た。この場合、コア合成用バーナに供給した原料
ガス、不活性ガス、O2ガス、H2ガスの各流量お
よび３本のクラツド層合成用バーナに供給した
SiCl4ガスの流量は、上記実施例と同様とした。
こうして作製したコア多孔質体の外径は、17mmφ
であつた。得られた多孔質母材を実施例と同様に
透明ガラス化してフアイバ母材とした。この母材
の屈折率分布は第１１図に示すものであつた。 第１１図において、クラツド径は48mm、コア径
は7.2mmであり、クラツド径とコア径の比は6.7倍
であつた。コア中心部における比屈折率差△は
0.3％であつたが、コア部分の屈折率分布は不整
が大きく、この母材を線引きしてフアイバ化する
には、さらに外付け法によるか、または外付けし
た後にジヤケツト管を使用して、クラツド層を増
す必要がある。 第３表に、本発明の方法により合成した全合成
母材（第８図）を線引きして得られたフアイバ、
比較例による母材（第１１図）に外付けした全合
成母材を線引きして得られたフアイバ、および比
較例による母材（第１１図）に外付けし、さらに
石英管でジヤケツト加工した母材を線引して得ら
れたフアイバの、波長1.5μmにおける光損失値を
測定した結果を示す。
【表】
本発明により作製した全合成母材から得られた
フアイバは、従来法により作製した母材から得ら
れるフアイバに比較して、明らかに損失値が低く
なり、特に波長1.5μmの値は、いずれも0.2dB／
Km以下と明らかに低損失化がはかられていた。 なお、上記の実施例においては、角形のコア合
成用バーナを用いたが、第１２図および第１３図
に示すような円形または楕円形のバーナを用いて
もよい。 ［発明の効果］ 本発明の方法によつて、均一なGeO2の濃度分
布を有する直径７〜８mmのコア多孔質体を作製す
ることが可能となる。そして、同時に、このコア
多孔質体の外周囲に、SiO2微粒子のみから成る
クラツド層を、従来のバーナにより付着、形成
し、多孔質母材の外径を100mm程度とした後に、
全体を透明ガラス化することにより、容易に全合
成単一モード型光フアイバ用母材を作製すること
が可能となる。 また、本発明により合成した全合成光フアイバ
用母材を線引して得られたフアイバは、石英ジヤ
ケツト管を用いて作製したフアイバに比べて、機
械的強度に優れている。さらに、伝送特性の面か
らも、屈折率分布に不整のあるフアイバに比べて
レリー散乱による伝送損失が低下するという利点
がある。 また、このような高品質の全合成光フアイバ用
母材を比較的小規模な設備により簡単な工程で作
製することができるため、経済的に寄与する度合
が極めて大きい。
フアイバは、従来法により作製した母材から得ら
れるフアイバに比較して、明らかに損失値が低く
なり、特に波長1.5μmの値は、いずれも0.2dB／
Km以下と明らかに低損失化がはかられていた。 なお、上記の実施例においては、角形のコア合
成用バーナを用いたが、第１２図および第１３図
に示すような円形または楕円形のバーナを用いて
もよい。 ［発明の効果］ 本発明の方法によつて、均一なGeO2の濃度分
布を有する直径７〜８mmのコア多孔質体を作製す
ることが可能となる。そして、同時に、このコア
多孔質体の外周囲に、SiO2微粒子のみから成る
クラツド層を、従来のバーナにより付着、形成
し、多孔質母材の外径を100mm程度とした後に、
全体を透明ガラス化することにより、容易に全合
成単一モード型光フアイバ用母材を作製すること
が可能となる。 また、本発明により合成した全合成光フアイバ
用母材を線引して得られたフアイバは、石英ジヤ
ケツト管を用いて作製したフアイバに比べて、機
械的強度に優れている。さらに、伝送特性の面か
らも、屈折率分布に不整のあるフアイバに比べて
レリー散乱による伝送損失が低下するという利点
がある。 また、このような高品質の全合成光フアイバ用
母材を比較的小規模な設備により簡単な工程で作
製することができるため、経済的に寄与する度合
が極めて大きい。
第１図は、本発明に用いるガラス微粒子合成バ
ーナの一例を示す構造図、第２図は、第１図のバ
ーナにより、ガラス微粒子流が形成される機構を
示す模式図、第３図は、第１図のバーナにより形
成される細径コア多孔質体の断面にGeO2濃度を
均一にドープさせる機構を示す模式図、第４図
は、ガラス微粒子集合体の作製装置の一例を示す
正面図、第５図は、第１図のバーナを用いてコア
多孔質体を形成する際のバーナの位置および向き
の一例を示す側面図、第６図は、バーナの向きを
変えた例を示す側面図、第７図は、第６図の線
方向に見た状態を示す側面図、第８図は、本発明
により得られた多孔質母材の形状図、第９図は、
本発明により得られたガラス母材の屈折率分布
図、第１０図は、特開昭56−54240号で開示され
た多孔質体作製用のバーナの構造図、第１１図
は、第１０図のバーナを用いて得られたガラス母
材の屈折率分布図、第１２図は、本発明に用いる
合成バーナの他の例を示す構造図、第１図は、さ
らに他の例を示す構造図である。 符号の説明、１…コア多孔質体合成用バーナ、
３…原料ガス流出ノズル、５，７…不活性ガス流
出ノズル、９…酸水素炎形成用ガス流出ノズル、
２１…ガラス微粒子流、３９…光フアイバ用多孔
質母材、４１…コア多孔質体、４３…出発部材。
ーナの一例を示す構造図、第２図は、第１図のバ
ーナにより、ガラス微粒子流が形成される機構を
示す模式図、第３図は、第１図のバーナにより形
成される細径コア多孔質体の断面にGeO2濃度を
均一にドープさせる機構を示す模式図、第４図
は、ガラス微粒子集合体の作製装置の一例を示す
正面図、第５図は、第１図のバーナを用いてコア
多孔質体を形成する際のバーナの位置および向き
の一例を示す側面図、第６図は、バーナの向きを
変えた例を示す側面図、第７図は、第６図の線
方向に見た状態を示す側面図、第８図は、本発明
により得られた多孔質母材の形状図、第９図は、
本発明により得られたガラス母材の屈折率分布
図、第１０図は、特開昭56−54240号で開示され
た多孔質体作製用のバーナの構造図、第１１図
は、第１０図のバーナを用いて得られたガラス母
材の屈折率分布図、第１２図は、本発明に用いる
合成バーナの他の例を示す構造図、第１図は、さ
らに他の例を示す構造図である。 符号の説明、１…コア多孔質体合成用バーナ、
３…原料ガス流出ノズル、５，７…不活性ガス流
出ノズル、９…酸水素炎形成用ガス流出ノズル、
２１…ガラス微粒子流、３９…光フアイバ用多孔
質母材、４１…コア多孔質体、４３…出発部材。
Claims (1)
- １ 出発部材を回転させながら引上げ、この出発
部材の先端にガラス微粒子の集合体を形成する光
フアイバ用多孔質母材の製造方法において、原料
ガス流出ノズルと、この原料ガス流出ノズルを挟
んで相対向する位置に設けた２本の不活性ガス流
出ノズルと、これら３本のノズルを取り囲む酸水
素炎形成用ガス流出ノズルとから成るコア多孔質
体合成用バーナによつて得られる２本のガラス微
粒子流のうちの１本を、コア多孔質体の形成に用
いることを特徴とする光フアイバ用多孔質母材の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18061887A JPS6424044A (en) | 1987-07-20 | 1987-07-20 | Production of porous base material for optical fiber |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18061887A JPS6424044A (en) | 1987-07-20 | 1987-07-20 | Production of porous base material for optical fiber |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6424044A JPS6424044A (en) | 1989-01-26 |
| JPH0535692B2 true JPH0535692B2 (ja) | 1993-05-27 |
Family
ID=16086370
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18061887A Granted JPS6424044A (en) | 1987-07-20 | 1987-07-20 | Production of porous base material for optical fiber |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6424044A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01208339A (ja) * | 1988-02-15 | 1989-08-22 | Tatsuta Electric Wire & Cable Co Ltd | 光ファイバ用多孔質母材の製造方法 |
| CN107922629B (zh) | 2015-08-11 | 2021-03-30 | 三菱工程塑料株式会社 | 聚碳酸酯树脂颗粒和其制造方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5852260Y2 (ja) * | 1979-05-22 | 1983-11-29 | 日本電信電話株式会社 | ステツプ型光フアイバ母材作製用ト−チ |
| JPS6041627B2 (ja) * | 1980-07-11 | 1985-09-18 | 日本電信電話株式会社 | 光ファイバ母材の製造方法 |
| JPS6046939A (ja) * | 1983-08-22 | 1985-03-14 | Fujikura Ltd | 光フアイバ用ガラスプリフオ−ムの製造方法 |
| JP2853291B2 (ja) * | 1990-07-20 | 1999-02-03 | 日本電気株式会社 | 干渉除去空中線制御装置 |
-
1987
- 1987-07-20 JP JP18061887A patent/JPS6424044A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6424044A (en) | 1989-01-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4224046A (en) | Method for manufacturing an optical fiber preform | |
| KR830002158B1 (ko) | 연속이동 가능 출발부재를 갖는 광도파관 프리폼을 형성하는 방법 | |
| EP0018704B1 (en) | Method of substantially continuously forming an optical waveguide preform and an optical waveguide | |
| US4257797A (en) | Optical fiber fabrication process | |
| US3932160A (en) | Method for forming low loss optical waveguide fibers | |
| JP3137517B2 (ja) | 合成石英ガラス部材の製造方法および合成石英ガラス製造用バーナー | |
| JPH0534298B2 (ja) | ||
| JPS5983953A (ja) | 光フアイバ母材の製造方法 | |
| JPH0477690B2 (ja) | ||
| JPS60264338A (ja) | 光フアイバ母材の製造方法 | |
| JPH0577617B2 (ja) | ||
| JP3078590B2 (ja) | 合成石英ガラスの製造方法 | |
| JP3100291B2 (ja) | 分散シフト光ファイバとその製造方法 | |
| CA1139621A (en) | Optical fiber fabrication process | |
| JPS6044258B2 (ja) | 合成ト−チ | |
| JP3992970B2 (ja) | 光ファイバ用ガラス母材の製造方法及びその製造装置 | |
| JPS6041627B2 (ja) | 光ファイバ母材の製造方法 | |
| JPS62162637A (ja) | 光フアイバ母材の製造方法 | |
| JPH0331657B2 (ja) | ||
| JPH0244031A (ja) | 非線形光学用ガラスの製造方法 | |
| JPH0735266B2 (ja) | 光フアイバおよびその製造方法 | |
| JPS63242939A (ja) | ガラス微粒子合成ト−チ | |
| KR860001248B1 (ko) | 도우프드 실리카 글래스의 제조방법 | |
| JPS5925739B2 (ja) | 光伝送用ガラスの製造方法 | |
| JPS6230144B2 (ja) |