JPH07223833A - 光ファイバ母材の製造方法 - Google Patents

光ファイバ母材の製造方法

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JPH07223833A
JPH07223833A JP4041094A JP4041094A JPH07223833A JP H07223833 A JPH07223833 A JP H07223833A JP 4041094 A JP4041094 A JP 4041094A JP 4041094 A JP4041094 A JP 4041094A JP H07223833 A JPH07223833 A JP H07223833A
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JP
Japan
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dummy rod
soot
optical fiber
fiber preform
upper dummy
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JP4041094A
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English (en)
Inventor
Kohei Nishioka
耕平 西岡
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Fujikura Ltd
Original Assignee
Fujikura Ltd
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/012Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
    • C03B37/014Manufacture 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]
    • C03B37/01446Thermal after-treatment of preforms, e.g. dehydrating, consolidating, sintering

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、上部ダミーロッドに対する加熱炉
の影響を極力防止して、スート堆積体の有効利用を図る
ようにした光ファイバ母材の製造方法を提供することを
目的とする。 【構成】 かゝる本発明は、少なくとも上端がダミーロ
ッドにより支持されたスート堆積体1を加熱炉14中に
徐々に挿入して焼結し透明ガラス化する光ファイバ母材
の製造方法において、前記スート堆積体1の加熱炉14
内に挿入される上部ダミーロッド2a側に当該上部ダミ
ーロッド2aの温度上昇を防止する手段17を設けて焼
結する光ファイバ母材の製造方法にあり、この上部ダミ
ーロッド2aの温度上昇を防止する手段17によって、
スート堆積体1の上端寄り部分を加熱部の中心部まで深
く送り込むことが可能となり、その結果として、当該上
部ダミーロッド2aの損傷を防止すると同時に、スート
堆積体1の上端寄り部分も、有効に透明ガラス化するこ
とができるようになる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ガラス微粒子体が堆積
されたスート堆積体を焼結して透明ガラス化する光ファ
イバ母材の製造方法に関し、特に、上部ダミーロッドに
対する加熱炉の影響を極力防止して、当該上部ダミーロ
ッドの損傷とスート堆積体の有効利用を図るようにした
方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】スート堆積体を焼結し、透明ガラス化し
て光ファイバ母材を得る方法には、幾つかの方法(外付
けCVD法、VAD法など)が提案されているが、いず
れの方法にあっても、焼結時には、加熱炉内に挿入され
るスート堆積体を支持するための上部ダミーロッドが必
要とされる。
【0003】例えば図5に示したように、中心の芯材部
分(コア又はコアとクラッドの一部からなる部分)1a
に上下のダミーロッド2a,2bを取り付け、その外周
に外付け法によりクラッドとなるスートを堆積させたス
ート堆積体1を焼結によって、透明ガラス化するには、
上記上部のダミーロッド2aに支持棒3を取り付け、こ
の状態で、スート堆積体1部分を傾斜加熱炉4などのマ
ッフル5内に徐々に降下挿入させ、マッフル外周の電熱
ヒータなどからなる加熱部6によって加熱して、所望の
透明ガラス化を行っている。
【0004】このような加熱炉4内の温度分布を当該加
熱炉4の各構成部分と関係付けて示して見ると、図6の
如くで、その温度分布曲線L1 によると、加熱部6の上
下の中間部分(中心部)において最も温度が高く(約1
600℃程度)、この部分から上下に遠ざかるに従って
徐々に温度が低下し、遂には1000℃程度になるよう
になっている。
【0005】一方、上記スート堆積体1の透明ガラス化
にあたって必要とされる熱量は、スート堆積体1の径が
大きければ大きいほど大きな熱量が必要とされるため、
径の太い部分はなるべく加熱部6の中心部まで深く送り
出す必要がある。したがって、スート堆積体1の上端寄
り部分で、もちろん所望量のスートが堆積されている部
分(有効スート外径部分)まで無駄なく透明ガラス化す
るためには、当該上端寄りの有効スート外径部分を加熱
部6の中心部まで深く送り込まなければならなくなる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このように
スート堆積体1の上端寄りの有効スート外径部分を加熱
部6の中心部まで深く送り込むと、次第にスート堆積量
が少なくなる上部ダミーロッド2a部分にあっては、受
ける熱量が多すぎて、当該上部ダミーロッド2aが変形
したり、伸びたり、遂には切れたりすることがあった。
【0007】このため、従来は、上部ダミーロッド2a
が変形したり、伸びたりしない位置までしか加熱部6の
中心部まで送り込むことができなかった。したがって、
スート堆積体1の上端寄りの有効スート外径部分では、
加熱部6からの熱量が不足がちになり易く、完全な透明
ガラス化は期待できなかった。このため、当初からスー
ト堆積体1の上端寄り部分にあっては、有効スート外径
部分に相当する部分においても、不完全な透明ガラス化
部分として、廃棄していた。つまり、従来の製造方法に
あっては、図5に示したように、スート堆積体1のスー
ト外径からくる理論的な有効製品化領域が、当該スート
堆積体1の上下のテーパー状の縮径化が始まる境界部分
までの領域G1 であるのに対して、実際には、完全な透
明ガラス化が期待できる領域G2 を有効製品化領域とし
て、上端寄りの有効スート外径部分(G1 −G2 )は、
廃棄していた。
【0008】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたもので、スート堆積体の上端寄り部分に対応
する、上部ダミーロッドに対して、温度上昇防止手段を
設けて、当該上部ダミーロッドの損傷とスート堆積体の
有効利用を図るようにした光ファイバ母材の製造方法を
提供せんとするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】かゝる本発明は、少なく
とも上端がダミーロッドにより支持されたスート堆積体
を加熱炉中に徐々に挿入して焼結し透明ガラス化する光
ファイバ母材の製造方法において、前記スート堆積体の
加熱炉内に挿入される上部ダミーロッド側に当該上部ダ
ミーロッドの温度上昇を防止する手段を設けて焼結する
ようにしたことを特徴とする光ファイバ母材の製造方法
にある。
【0010】
【作用】この上部ダミーロッドの温度上昇を防止する手
段によって、スート堆積体の上端寄り部分を加熱部の中
心部まで深く送り込むことが可能となり、その結果とし
て、上部ダミーロッドの損傷とスート堆積体の上端寄り
の有効スート外径部分も、有効に透明ガラス化すること
ができるようになる。
【0011】
【実施例】図1〜図3は、本発明に係る光ファイバ母材
の製造方法の一実施例を示したものである。この方法で
用いる加熱炉(焼結炉)14も、上記従来の傾斜加熱炉
4とほぼ同様のもので、マッフル15の外周には電熱ヒ
ータなどからなる加熱部16が設けてあって、中心の芯
材部分1aの上下にダミーロッド2a,2bが取り付け
られたスート堆積体1は、その上部ダミーロッド2aに
接合された支持棒3によって吊られながら上記マッフル
15内に徐々に降下挿入され、加熱部16によって加熱
されて、所望の透明ガラス化処理が行われるようになっ
ている。
【0012】このような加熱炉14において、本発明で
は、スート堆積体1の上端寄り部分、より具体的には、
上向きに徐々に縮径するテーパー状の縮径部分の途中
に、上部ダミーロッド2a側の温度上昇を防止する手段
17として、図3から明らかなように、ワイヤ18など
によって吊り下げられ、かつ中心に貫通穴17aが形成
された鍔型の反射板を設けてある。もちろん、この反射
板17の貫通穴17aの大きさは、透明化する前のスー
ト堆積体1の上端部分の外径より少々大きい穴としてお
く。
【0013】この反射板17としては、内面(下面)側
に鏡面のような反射面を設けたセラミックス板や高耐熱
性の金属板を用いるとよい。この反射面によって、加熱
部6側からの熱は効果的に遮断されて、より上方の上部
ダミーロッド2a側には、あまり伝達されなくなる。こ
のため、上部ダミーロッド2a側の温度上昇は効果的に
抑えられる。
【0014】この反射板17による効果は、図2に示し
たように、加熱炉14の各構成部分と関係付けて示し
た、当該加熱炉14内の温度分布曲線L2 で見ると、反
射板17を境にして、温度変化が大きく現れていること
から判る。つまり、反射板17の内側にあっては、反射
面の間際まで高い温度(L2 IN)で保持されているの
に、反射板17の外側は低い温度(L2 OUT )であるこ
とが判る。
【0015】この結果、上部ダミーロッド2aの変形や
伸びが効果的に防止できると同時に、当該上部ダミーロ
ッド2aの切断などは殆どなくなる。一方、このような
温度上昇の抑制効果は、加熱炉14において、上部ダミ
ーロッド2aが変形したり、伸びたりしない位置がより
上方側に移行する(位置する)ことを意味し、この上方
側への移行分だけ、スート堆積体1をより加熱部16の
中心部まで深く送り込むことができるようになる。つま
り、図1に示したように、従来は、完全な透明ガラス化
が期待できない部分として廃棄していた上端寄りの有効
スート外径部分(G1 −G2 )にあっても、加熱炉16
で十分加熱することができるようになる。したがって、
当該スート堆積体1の上端寄りの有効スート外径部分
(G1 −G2 )も有効製品化領域として使用することが
できるようになり、スートの有効利用、すなわち有効製
品化領域の延長を図ることが可能となる。
【0016】なお、上記実施例では、上部ダミーロッド
2aの温度上昇を防止する手段17として、好ましいも
のとして、鏡面のような反射面を有する反射板を挙げた
が、本発明では、これに限定されず、基本的には、上部
ダミーロッド2a側への熱の伝達を阻止する機能を有す
るものであれば、その他の部材でもよい。例えば、積極
的な反射機能がなくても、熱遮断機能を有する熱遮蔽板
や断熱板などが挙げられる。このようなものとしては、
例えば多孔質のセラミックス板、石英ガラス板、耐熱性
金属板などがある。
【0017】さらに、透明化処理がスート堆積体1の上
端部分に達してくると、当該上端部分の外径が縮径され
て、熱遮蔽効果や断熱効果が低下するようになるため、
より好ましくは、図4に示したように、比較的大きな中
心の貫通穴17aを有する反射板17の上方に、さらに
もう1枚の中心の貫通穴19aが小さい反射板19を設
けておき、スート堆積体1の上端部分の縮径過程に合わ
せて徐々に降下させて、貫通穴17aの隙間を閉塞する
ようにすれば、より良好な熱遮蔽効果や断熱効果が得ら
れる。もちろん、この縮径過程による隙間の発生に対し
て、木目細かく対応するには、2枚の反射板17,19
に限らず、さらに多くした多段数構造とすることもでき
る。また、このような効果的な隙間の閉塞手段として
は、上記複数の反射板17,19などによる構造に限定
されず、例えばカメラのシャッター構造のように、複数
枚の可動片(板)を開閉させる構造として、中心の貫通
穴の大きさが調節できるようにしてもよい。
【0018】また、スート堆積体の上部にダミーロッド
が取り付けられる例としては、上記実施例の場合に限定
されず、VAD法によるコア製造段階におけるスート堆
積体やその他の方法によって得られるスート堆積体など
の場合もあり、これらのダミーロッドに対しても、同様
の趣旨で応用することができる。
【0019】
【発明の効果】このように本発明によれば、少なくとも
上端がダミーロッドにより支持されたスート堆積体を加
熱炉中に徐々に挿入して焼結し透明ガラス化する光ファ
イバ母材の製造方法において、スート堆積体の加熱炉内
に挿入される上部ダミーロッド側に当該上部ダミーロッ
ドの温度上昇を防止する手段を設けて焼結するようにし
てあるため、スート堆積体の上端寄り部分を加熱部の中
心部まで深く送り込むことが可能となる。
【0020】その結果、(1)先ず、第1にスート堆積
体の上端寄り部分で、従来方法では廃棄されていた、有
効スート外径部分も、有効に透明ガラス化することがで
きるようになる。つまり、スートの無駄を極力抑えるこ
とができ、光ファイバ母材の製造歩留りを向上させるこ
とができる。 (2)次に、上部ダミーロッドの変形や伸びを効果的に
防止することができるようになるため、製造中における
条件変動などが起こらず、安定的に維持され、高品質で
の透明ガラス化が可能となり、信頼性の高い光ファイバ
母材が得られる。また、上部ダミーロッドの切断などに
よる重大な不測の事故なども未然に防止することができ
ため、焼却工程以前の作業の無駄、周辺装置の破損が回
避できる同時に、高い安全性が得られ、結果として、高
い製造歩留りが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る光ファイバ母材の製造方法を実施
するための加熱炉を中心とした装置系の概略を示した部
分縦断図である。
【図2】図1の装置系における加熱炉の各構成部分と炉
内温度分布との関係を示した概略説明図である。
【図3】図1の装置系における上部ダミーロッドの温度
上昇を防止する手段を示した部分概略斜視図である。
【図4】本発明に係る装置系における上部ダミーロッド
の温度上昇を防止する手段を示した他の例になる部分概
略斜視図である。
【図5】従来の光ファイバ母材の製造方法を実施するた
めの加熱炉を中心とした装置系の概略を示した部分縦断
図である。
【図6】図5の装置系における加熱炉の各構成部分と炉
内温度分布との関係を示した概略説明図である。
【符号の説明】
1 スート堆積体 1a 芯材部分 2a 上部ダミーロッド 2b 下部ダミーロッド 3 支持棒 14 加熱炉 15 マッフル 16 加熱部 17 上部ダミーロッドの温度上昇を
防止する手段 19 上部ダミーロッドの温度上昇を
防止する手段

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも上端がダミーロッドにより支
    持されたスート堆積体を加熱炉中に徐々に挿入して焼結
    し透明ガラス化する光ファイバ母材の製造方法におい
    て、前記スート堆積体の加熱炉内に挿入される上部ダミ
    ーロッド側に当該上部ダミーロッドの温度上昇を防止す
    る手段を設けて焼結するようにしたことを特徴とする光
    ファイバ母材の製造方法。
  2. 【請求項2】 前記上部ダミーロッドの温度上昇を防止
    する手段が反射板からなることを特徴とする請求項1記
    載の光ファイバ母材の製造方法。
  3. 【請求項3】 前記上部ダミーロッドの温度上昇を防止
    する手段が熱遮蔽板や断熱板からなることを特徴とする
    請求項1記載の光ファイバ母材の製造方法。
JP4041094A 1994-02-15 1994-02-15 光ファイバ母材の製造方法 Pending JPH07223833A (ja)

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