JPH07133131A - 光ファイバ母材の製法 - Google Patents
光ファイバ母材の製法Info
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- JPH07133131A JPH07133131A JP27548093A JP27548093A JPH07133131A JP H07133131 A JPH07133131 A JP H07133131A JP 27548093 A JP27548093 A JP 27548093A JP 27548093 A JP27548093 A JP 27548093A JP H07133131 A JPH07133131 A JP H07133131A
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- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
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- Organic Chemistry (AREA)
- Pre-Mixing And Non-Premixing Gas Burner (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 燃料として安価で取扱いが容易な天然ガスを
用いて、火炎中でガラス微粒子を合成し、基材上に堆積
して光ファイバ母材を製造する際に、天然ガスに起因す
るカーボンが混入したスートの発生がなく、カーボンに
よる光ファイバ母材の汚染を防止する。 【構成】 多重管バーナ１１での酸素ガスの流路１４，
１６，１８を複数とし、該バーナ１１の最外側にそのう
ちの１つの酸素ガス流路１８を配し、これら酸素ガス流
路１４，１６，１８の間の流路１５，１７に天然ガスま
たは天然ガスと酸素ガスとの混合ガスを流す。
用いて、火炎中でガラス微粒子を合成し、基材上に堆積
して光ファイバ母材を製造する際に、天然ガスに起因す
るカーボンが混入したスートの発生がなく、カーボンに
よる光ファイバ母材の汚染を防止する。 【構成】 多重管バーナ１１での酸素ガスの流路１４，
１６，１８を複数とし、該バーナ１１の最外側にそのう
ちの１つの酸素ガス流路１８を配し、これら酸素ガス流
路１４，１６，１８の間の流路１５，１７に天然ガスま
たは天然ガスと酸素ガスとの混合ガスを流す。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、光ファイバの製造に
用いられる光ファイバ母材の製法に関する。
用いられる光ファイバ母材の製法に関する。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバ母材を製造する方法に外付け
法、ＶＡＤ法などがある。これらの製法は、多重管構造
の石英ガラス製バーナを使用し、これにＳｉＣｌ4 、Ｇ
ｅＣｌ4 などのガラス原料ガス、アルゴンなどのセパレ
ートガス、燃料としての水素ガス、酸化剤としての酸素
ガスを多重管バーナのそれぞれの層に供給し、火炎中で
熱酸化反応等によってガラス微粒子を合成し、合成され
たガラス微粒子を基材上に堆積して多孔質プリフォーム
を製造し、これを透明ガラス化して光ファイバ母材とす
るものである。
法、ＶＡＤ法などがある。これらの製法は、多重管構造
の石英ガラス製バーナを使用し、これにＳｉＣｌ4 、Ｇ
ｅＣｌ4 などのガラス原料ガス、アルゴンなどのセパレ
ートガス、燃料としての水素ガス、酸化剤としての酸素
ガスを多重管バーナのそれぞれの層に供給し、火炎中で
熱酸化反応等によってガラス微粒子を合成し、合成され
たガラス微粒子を基材上に堆積して多孔質プリフォーム
を製造し、これを透明ガラス化して光ファイバ母材とす
るものである。
【０００３】ところで、近時燃料として水素ガスにかわ
って安価で取扱いの容易なメタンを主成分とする天然ガ
スを用いる検討がなされている。この天然ガスを燃料と
してガラス微粒子を合成するものとしては、図３に示す
ような従来の水素ガスを燃料とする四重管バーナ１をそ
のまま使用し、ガラス原料ガスをその最内層の第１層２
に、水素ガスに代えて天然ガスを第２層３に、アルゴン
ガスを第３層４に、酸素ガスを最外側の第４層５に供給
する方法が検討された。
って安価で取扱いの容易なメタンを主成分とする天然ガ
スを用いる検討がなされている。この天然ガスを燃料と
してガラス微粒子を合成するものとしては、図３に示す
ような従来の水素ガスを燃料とする四重管バーナ１をそ
のまま使用し、ガラス原料ガスをその最内層の第１層２
に、水素ガスに代えて天然ガスを第２層３に、アルゴン
ガスを第３層４に、酸素ガスを最外側の第４層５に供給
する方法が検討された。
【０００４】しかし、この方法では、天然ガスの主成分
であるメタン中の炭素が不完全燃焼し、カーボンが混入
したスートが生成し、これがガラス微粒子中に取り込ま
れ、得られる光ファイバ母材がカーボンで汚染される欠
点があった。カーボンが取り込まれると、光ファイバ母
材中にカーボンを起因とする泡が生じ、この泡によっ
て、光ファイバの機械的・光学的特性が損なわれる。こ
のため、天然ガス、酸素ガスの流量を変更したり、上記
四重管バーナ１の第２層３に酸素ガスを最外側の第４層
５に天然ガスを供給したりするなどの対策を講じたもの
の上記カーボンが混入したスートの発生を防止すること
はできなかった。
であるメタン中の炭素が不完全燃焼し、カーボンが混入
したスートが生成し、これがガラス微粒子中に取り込ま
れ、得られる光ファイバ母材がカーボンで汚染される欠
点があった。カーボンが取り込まれると、光ファイバ母
材中にカーボンを起因とする泡が生じ、この泡によっ
て、光ファイバの機械的・光学的特性が損なわれる。こ
のため、天然ガス、酸素ガスの流量を変更したり、上記
四重管バーナ１の第２層３に酸素ガスを最外側の第４層
５に天然ガスを供給したりするなどの対策を講じたもの
の上記カーボンが混入したスートの発生を防止すること
はできなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】よって、この発明にお
ける課題は、燃料として天然ガスを用いて、火炎中でガ
ラス微粒子を合成し、堆積させて光ファイバ母材を製造
する場合に、カーボンが混入したスートの発生がなく、
カーボンによる光ファイバ母材の汚染が防止できるよう
にすることである。
ける課題は、燃料として天然ガスを用いて、火炎中でガ
ラス微粒子を合成し、堆積させて光ファイバ母材を製造
する場合に、カーボンが混入したスートの発生がなく、
カーボンによる光ファイバ母材の汚染が防止できるよう
にすることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】かかる課題は、多重管バ
ーナでの酸素ガスの流路を複数とし、これら酸素ガスの
流路の間の流路に天然ガスを流すようにすることで解決
される。
ーナでの酸素ガスの流路を複数とし、これら酸素ガスの
流路の間の流路に天然ガスを流すようにすることで解決
される。
【０００７】
【作用】上記構成によって、天然ガスと酸素ガスとの混
合が十分に行われ、酸素不足が解消され、不完全燃焼が
防止される。天然ガスの主成分であるメタンは水素に比
べて拡散係数が小さく、酸素との混合が難しく、このた
め不完全燃焼が生じることが本発明者によって判明し
た。したがって、上記構成をとることによって不完全燃
焼が防止できる。
合が十分に行われ、酸素不足が解消され、不完全燃焼が
防止される。天然ガスの主成分であるメタンは水素に比
べて拡散係数が小さく、酸素との混合が難しく、このた
め不完全燃焼が生じることが本発明者によって判明し
た。したがって、上記構成をとることによって不完全燃
焼が防止できる。
【０００８】以下、この発明を詳しく説明する。図１
は、この発明の光ファイバ母材の製法に用いられる多重
管バーナの例を示すもので、このバーナ１１は、同心円
状の七重管構造となっており、その最内側から順次第１
層１２、第２層１３、第３層１４、第４層１５、第５層
１６、第６層１７および第７層１８の合計７つの流路１
２，１３…１８が形成されている。そして、第１層１２
には、ＳｉＣｌ4 、ＧｅＣｌ4 などのガラス原料ガスが
図示しないガラス原料ガス供給手段から、第２層１３に
はアルゴンガスが図示しないアルゴンガス供給手段か
ら、第３層１４、第５層１６および第７層１８にはそれ
ぞれ酸素ガスが図示しない酸素ガス供給手段から、さら
に、第４層１５および第６層１７には天然ガスと酸素ガ
スとの混合ガスが図示しない混合ガス供給手段から供給
されるようになっている。
は、この発明の光ファイバ母材の製法に用いられる多重
管バーナの例を示すもので、このバーナ１１は、同心円
状の七重管構造となっており、その最内側から順次第１
層１２、第２層１３、第３層１４、第４層１５、第５層
１６、第６層１７および第７層１８の合計７つの流路１
２，１３…１８が形成されている。そして、第１層１２
には、ＳｉＣｌ4 、ＧｅＣｌ4 などのガラス原料ガスが
図示しないガラス原料ガス供給手段から、第２層１３に
はアルゴンガスが図示しないアルゴンガス供給手段か
ら、第３層１４、第５層１６および第７層１８にはそれ
ぞれ酸素ガスが図示しない酸素ガス供給手段から、さら
に、第４層１５および第６層１７には天然ガスと酸素ガ
スとの混合ガスが図示しない混合ガス供給手段から供給
されるようになっている。
【０００９】このような構造の七重管バーナ１１を用い
て、光ファイバ母材を製造するには、例えば第１層１２
にＳｉＣｌ4 を単位時間当り１部（容量部，以下同
じ）、第２層１３にアルゴンを０．１〜１．５部、第３
層１４に酸素ガスを０．１〜２部、第４層１５に天然ガ
スと酸素ガスとの混合ガスを０．５〜５部、第５層１６
に酸素ガスを２〜１０部、第６層１７に天然ガスと酸素
ガスとの混合ガスを０．５〜５部、第７層１８に酸素ガ
スを１〜１０部供給し、点火、燃焼させて、火炎中で、
ＳｉＯ2 微粒子を合成し、基材上に堆積させる。第４層
１５および第６層１７へ供給される天然ガスと酸素ガス
との混合ガスの混合比は容積比で２０：１〜２：１と
し、第４層１５および第６層１７において、その混合比
を変えてもよいし、同じであってもよい。
て、光ファイバ母材を製造するには、例えば第１層１２
にＳｉＣｌ4 を単位時間当り１部（容量部，以下同
じ）、第２層１３にアルゴンを０．１〜１．５部、第３
層１４に酸素ガスを０．１〜２部、第４層１５に天然ガ
スと酸素ガスとの混合ガスを０．５〜５部、第５層１６
に酸素ガスを２〜１０部、第６層１７に天然ガスと酸素
ガスとの混合ガスを０．５〜５部、第７層１８に酸素ガ
スを１〜１０部供給し、点火、燃焼させて、火炎中で、
ＳｉＯ2 微粒子を合成し、基材上に堆積させる。第４層
１５および第６層１７へ供給される天然ガスと酸素ガス
との混合ガスの混合比は容積比で２０：１〜２：１と
し、第４層１５および第６層１７において、その混合比
を変えてもよいし、同じであってもよい。
【００１０】このような製法によれば、天然ガスが流れ
る流路１５，１７がいずれも酸素ガスの流れる流路１
４，１６，１８に挟まれた状態となっており、かつ天然
ガスはバーナ１１に入る以前に酸素ガスと混合されてい
るので、火炎中での天然ガスと酸素との混合が、メタン
の拡散係数が小さいにもかかわらず良好となり、天然ガ
スが完全燃焼するようになり、天然ガスの不完全燃焼に
よるカーボンが混入したスートの発生がなくなり、得ら
れる光ファイバ母材がカーボンで汚染されることがなく
なる。
る流路１５，１７がいずれも酸素ガスの流れる流路１
４，１６，１８に挟まれた状態となっており、かつ天然
ガスはバーナ１１に入る以前に酸素ガスと混合されてい
るので、火炎中での天然ガスと酸素との混合が、メタン
の拡散係数が小さいにもかかわらず良好となり、天然ガ
スが完全燃焼するようになり、天然ガスの不完全燃焼に
よるカーボンが混入したスートの発生がなくなり、得ら
れる光ファイバ母材がカーボンで汚染されることがなく
なる。
【００１１】また、上述の例ではバーナ１１の第４層１
５および第６層１７に供給される天然ガスと酸素ガスと
の混合ガスは、予め混合されたのちバーナ１１に供給さ
れているが、バーナ１１まで別々に供給し、バーナ１１
の第４層１５および第６層１７の流路内で混合してもよ
い。
５および第６層１７に供給される天然ガスと酸素ガスと
の混合ガスは、予め混合されたのちバーナ１１に供給さ
れているが、バーナ１１まで別々に供給し、バーナ１１
の第４層１５および第６層１７の流路内で混合してもよ
い。
【００１２】図２は、この発明の製法に用いられる多重
管バーナの他の例を示すもので、この例のバーナ２１で
は最内側の第１層２２がガラス原料ガス用の流路となっ
ており、この第１層２２の外側の第１層２２に対して同
心円状に設けられた第２層２３がアルゴンガス用の流路
となっている。また、この第２層２３の外側には酸素ガ
スを流す複数本の細管２４…が同心円状に列をなして、
二層にわたって設けられている。
管バーナの他の例を示すもので、この例のバーナ２１で
は最内側の第１層２２がガラス原料ガス用の流路となっ
ており、この第１層２２の外側の第１層２２に対して同
心円状に設けられた第２層２３がアルゴンガス用の流路
となっている。また、この第２層２３の外側には酸素ガ
スを流す複数本の細管２４…が同心円状に列をなして、
二層にわたって設けられている。
【００１３】そして、これら二層の細管２４…の外方の
最外側には、酸素ガスを流す円筒状の第４層２５が設け
られ、第２層２３と第４層２５との間の細管２４…を除
く空隙は、天然ガスと酸素ガスとの混合ガスを流す第３
層２６となっている。この構造の多重管バーナ２１で
は、細管２４…の２つの列が実質的に２つの円筒状の酸
素ガス供給用の流路となり、８層構造の多重管バーナと
見做すことができる。
最外側には、酸素ガスを流す円筒状の第４層２５が設け
られ、第２層２３と第４層２５との間の細管２４…を除
く空隙は、天然ガスと酸素ガスとの混合ガスを流す第３
層２６となっている。この構造の多重管バーナ２１で
は、細管２４…の２つの列が実質的に２つの円筒状の酸
素ガス供給用の流路となり、８層構造の多重管バーナと
見做すことができる。
【００１４】この多重管バーナ２１における各種ガスの
供給量は、例えば第１層２２に単位時間当りＳｉＣｌ4
を１部、第２層２３にアルゴンを０．１〜１．５部、細
管２４…全体に酸素ガスを４〜２０部、第３層２６に天
然ガスと酸素ガスの混合ガスを１〜１０部、第４層２５
に酸素ガスを１〜１０部とされる。天然ガスと酸素ガス
との混合比は先の例と同様である。
供給量は、例えば第１層２２に単位時間当りＳｉＣｌ4
を１部、第２層２３にアルゴンを０．１〜１．５部、細
管２４…全体に酸素ガスを４〜２０部、第３層２６に天
然ガスと酸素ガスの混合ガスを１〜１０部、第４層２５
に酸素ガスを１〜１０部とされる。天然ガスと酸素ガス
との混合比は先の例と同様である。
【００１５】そして、この例のバーナ２１を用いるもの
では、第３層２６の断面積の大きい混合ガスの流れの中
に、多数本の細管２４…からの酸素ガスが第３層２６全
体にわたって均一に噴出されるため、天然ガスと酸素ガ
スとの混合が先のものより一層良好となって、天然ガス
の完全燃焼がより完璧なものとなる。
では、第３層２６の断面積の大きい混合ガスの流れの中
に、多数本の細管２４…からの酸素ガスが第３層２６全
体にわたって均一に噴出されるため、天然ガスと酸素ガ
スとの混合が先のものより一層良好となって、天然ガス
の完全燃焼がより完璧なものとなる。
【００１６】また、上述の２つの例では、ともに天然ガ
スと酸素ガスとを混合して多重管バーナに供給している
が、製造条件等によっては、天然ガスのみを供給しても
よい。以下、具体例を示す。
スと酸素ガスとを混合して多重管バーナに供給している
が、製造条件等によっては、天然ガスのみを供給しても
よい。以下、具体例を示す。
【００１７】（実施例１）図１に示した構造の七重管バ
ーナを使用し、第１層にＳｉＣｌ4 ２００ｍｌ／分、第
２層にアルゴン１００ｍｌ／分、第３層に酸素ガス１０
０ｍｌ／分、第４層に天然ガスと酸素ガスとの混合ガス
（混合比１０：１）２００ｍｌ／分、第５層に酸素ガス
４００ｍｌ／分、第６層に天然ガスと酸素ガスとの混合
ガス（混合比１０：１）２００ｍｌ／分、第７層に酸素
ガス８００ｍｌ／分を供給し、ＶＡＤ法で多孔質プリフ
ォームを製造し、これを透明ガラス化して光ファイバ母
材とした。得られた光ファイバ母材を観察したところ、
カーボンが起因している泡は存在しなかった。また、バ
ーナの火炎を目視で観察したところ、不完全燃焼炎は確
認されなかった。
ーナを使用し、第１層にＳｉＣｌ4 ２００ｍｌ／分、第
２層にアルゴン１００ｍｌ／分、第３層に酸素ガス１０
０ｍｌ／分、第４層に天然ガスと酸素ガスとの混合ガス
（混合比１０：１）２００ｍｌ／分、第５層に酸素ガス
４００ｍｌ／分、第６層に天然ガスと酸素ガスとの混合
ガス（混合比１０：１）２００ｍｌ／分、第７層に酸素
ガス８００ｍｌ／分を供給し、ＶＡＤ法で多孔質プリフ
ォームを製造し、これを透明ガラス化して光ファイバ母
材とした。得られた光ファイバ母材を観察したところ、
カーボンが起因している泡は存在しなかった。また、バ
ーナの火炎を目視で観察したところ、不完全燃焼炎は確
認されなかった。
【００１８】（実施例２）実施例１において、第４層に
天然ガスのみを２００ｍｌ／分、第６層に天然ガスのみ
を２００ｍｌ／分供給する以外は同様にして光ファイバ
母材を製造した。得られた光ファイバ母材中のカーボン
が起因している泡の個数は、１００ｃｍ3当り１〜２個
であった。また、バーナの不完全燃焼炎は認められなか
った。
天然ガスのみを２００ｍｌ／分、第６層に天然ガスのみ
を２００ｍｌ／分供給する以外は同様にして光ファイバ
母材を製造した。得られた光ファイバ母材中のカーボン
が起因している泡の個数は、１００ｃｍ3当り１〜２個
であった。また、バーナの不完全燃焼炎は認められなか
った。
【００１９】（比較例）図３に示す四重管バーナを使用
し、その第１層にＳｉＣｌ4 ２００ｍｌ／分、第２層に
天然ガス４００ｍｌ／分、第３層にアルゴン１００ｍｌ
／分、第４層に酸素ガス１３００ｍｌ／分を供給し、Ｖ
ＡＤ法により光ファイバ母材を製造した。得られた光フ
ァイバ母材中のカーボンが起因している泡の個数は１０
０ｃｍ3当り１００〜２００個であった。また不完全燃
焼炎が観察された。
し、その第１層にＳｉＣｌ4 ２００ｍｌ／分、第２層に
天然ガス４００ｍｌ／分、第３層にアルゴン１００ｍｌ
／分、第４層に酸素ガス１３００ｍｌ／分を供給し、Ｖ
ＡＤ法により光ファイバ母材を製造した。得られた光フ
ァイバ母材中のカーボンが起因している泡の個数は１０
０ｃｍ3当り１００〜２００個であった。また不完全燃
焼炎が観察された。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、この発明の光ファ
イバ母材の製法によれば、ガラス微粒子合成のための燃
料として天然ガスを用いても、天然ガスに起因するカー
ボンが混入したスートの発生が防止でき、カーボンによ
り光ファイバ母材が汚染されることがない。
イバ母材の製法によれば、ガラス微粒子合成のための燃
料として天然ガスを用いても、天然ガスに起因するカー
ボンが混入したスートの発生が防止でき、カーボンによ
り光ファイバ母材が汚染されることがない。
【図１】 この発明に用いられる多重管バーナの例を示
す概略断面図である。
す概略断面図である。
【図２】 この発明に用いられる多重管バーナの他の例
を示す概略断面図である。
を示す概略断面図である。
【図３】 従来使用されていた多重管バーナを示す概略
断面図である。
断面図である。
１１…多重管バーナ、１４，１６，１８…酸素ガス流
路、１５，１７…天然ガスと酸素ガスと混合ガス流路
路、１５，１７…天然ガスと酸素ガスと混合ガス流路
Claims (2)
- 【請求項１】 多重管バーナにガラス原料ガス、天然ガ
ス、酸素ガスを供給して火炎中でガラス微粒子を合成
し、このガラス微粒子を基材上に堆積してゆく光ファイ
バ母材の製法であって、 多重管バーナの酸素ガスが流れる酸素流路を複数とし、
これら酸素流路の間の流路に天然ガスを流すことを特徴
とする光ファイバ母材の製法。 - 【請求項２】 上記多重管バーナの天然ガスが流される
流路に、天然ガスと酸素ガスとの混合ガスを流すことを
特徴とする請求項１記載の光ファイバ母材の製法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27548093A JPH07133131A (ja) | 1993-11-04 | 1993-11-04 | 光ファイバ母材の製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27548093A JPH07133131A (ja) | 1993-11-04 | 1993-11-04 | 光ファイバ母材の製法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07133131A true JPH07133131A (ja) | 1995-05-23 |
Family
ID=17556118
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27548093A Pending JPH07133131A (ja) | 1993-11-04 | 1993-11-04 | 光ファイバ母材の製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07133131A (ja) |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1186917A3 (en) * | 2000-09-05 | 2004-01-28 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Co-flow diffusion flame burner device for fabricating of optical waveguide |
| EP1140715A4 (en) * | 1998-09-22 | 2005-10-05 | Corning Inc | BURNER FOR THE PRODUCTION OF BALLS OF MELTED SILICATED GLASS |
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