JPH0986948A - 光ファイバ用多孔質ガラス母材の製造方法 - Google Patents

光ファイバ用多孔質ガラス母材の製造方法

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JPH0986948A
JPH0986948A JP26901995A JP26901995A JPH0986948A JP H0986948 A JPH0986948 A JP H0986948A JP 26901995 A JP26901995 A JP 26901995A JP 26901995 A JP26901995 A JP 26901995A JP H0986948 A JPH0986948 A JP H0986948A
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JP
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burner
clad
core
glass
optical fiber
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JP26901995A
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Manabu Kudo
学 工藤
Koichi Takahashi
浩一 高橋
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Fujikura Ltd
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Fujikura Ltd
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    • 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]
    • C03B37/01413Reactant delivery systems
    • C03B37/0142Reactant deposition burners
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2207/00Glass deposition burners
    • C03B2207/36Fuel or oxidant details, e.g. flow rate, flow rate ratio, fuel additives
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2207/00Glass deposition burners
    • C03B2207/50Multiple burner arrangements
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 VAD法で大型のコア/クラッド型の光ファ
イバ用多孔質母材をクラッド層の割れを生じさせること
なく製造する方法を提供する。 【解決手段】 VAD法に用いるバーナとしてコア用バ
ーナB1と3本のクラッド用バーナB2、B3、B4を
用意する。コア用バーナB1にはGeCl4 とSiCl
4 のガラス原料ガスをH2 とO2 とともに供給して、出
発部材の先端にコアとなるGeO2 −SiO2 ガラス微
粒子をロッド状に堆積させる。3本のクラッド用バーナ
B2,B3,B4には、SiCl4 をH2 とO2 と共に
供給して、コア用ロッドの周りにSiO2 ガラス微粒子
を層状に積層させてクラッド層とする。その際、各クラ
ッド用バーナB2,B3,B4に供給するH2 /SiC
4を内側のB2から外側のB4に向かって大きくなる
ようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、いわゆるVAD
法による光ファイバ用多孔質ガラス母材の製造方法に関
するもので、大型母材の作製および新規にVAD装置を
導入した場合の早期立ちあげに好適な方法を提供する。
【0002】
【従来の技術】光ファイバ用の多孔質ガラス母材の作製
方法としてVAD法は良く知られている。この方法は、
例えば、図1に示すようにコア用バーナB1と複数のク
ラッド用バーナB2、B3、B4を用いて、その軸の周
りに回転、かつ軸方向に移動可能な出発部材Sの先端に
円柱状のコア1とクラッド層(2、3、4)とからなる
2層構造の多孔質の光ファイバ母材10を形成する方法
である。なお、コア用バーナB1には、例えばSiCl
4 とGeCl4 とO2 、H2 が供給されて、火炎加水分
解および熱酸化反応によって生成されたGeO2 −Si
2 ガラス微粒子が出発部材Sの先端に堆積されてコア
1を形成する。また、クラッド用バーナB2、B3、B
4には、例えばSiCl4 とO2 、H2 が供給されて同
様に生成されたSiO2 ガラス微粒子がコア1の周りに
順次クラッド層2、3、4として堆積されるが、各クラ
ッド用バーナB2、B3、B4に供給される各ガス量は
等しくなされている。
【0003】得られた多孔質の光ファイバ母材10は、
塩素系ガスとHe雰囲気で脱水、透明ガラス化されて光
ファイバ母材とされる。このとき、得られた光ファイバ
母材のコアとクラッド径比が所定の値の場合には、その
まま線引きされてファイバ化されるが、コアとクラッド
径比が所定の値に達していない場合、この母材を延伸
し、その外側にSiO2 ガラス微粒子層を堆積させて透
明ガラス化し、この工程をコアとクラッド径比が所定の
値に達するまで繰返して光ファイバ母材とし、線引きし
てファイバとする。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年の
光通信、マルチメディアの普及に向けた光ファイバの需
要はめざましく、その導入にあたってはさらに一層光フ
ァイバの低コスト化が要求され、それに伴なって光ファ
イバの製造には光ファイバ母材の大型化、高速化が計ら
れ、また、その際、新装置が導入される場合にはその早
期立ちあげが望まれている。上記従来の光ファイバ母材
の作製方法では、複数のバーナを用いており、従来の条
件で大型の多孔質の光ファイバ母材を作製しようとする
と、ときとして母材が割れることがあった。特に、この
現象はクラッド層に生じることが多く、これはバーナ本
数が多いほど各ガラス微粒子層の硬さのバランスをとる
のが難しく割れやすい。多孔質の光ファイバ母材の作製
には長時間かかることから、これが途中で破損したので
は装置の稼働率が著しく低下する。また、VAD装置を
新たに立ちあげるときには、このガラス微粒子層の割れ
が生じないような条件を決定するまでに多大の時間を要
するというのが実状であった。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明は、以上の問題
の解決を図ったもので、その特徴とする請求項1記載の
発明は、コア用と複数のクラッド用バーナを用いて、出
発部材の先端にガラス微粒子を積層させてコアとクラッ
ドとからなる多孔質の光ファイバ母材を作製するに際し
て、前記クラッド用バーナに供給する水素とガラス原料
ガスとの比を、クラッドの最内層を形成するバーナから
外側バーナに向かって順次大きくする光ファイバ用多孔
質ガラス母材の製造方法にある。また、その特徴とする
請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、
外側クラッドバーナに供給される水素とガラス原料ガス
との比/内側クラッドバーナに供給される水素とガラス
原料との比=1.2〜2.0であることにある。さら
に、その特徴とする請求項3記載の発明は、請求項2記
載の発明において、各クラッド用バーナによって積層さ
れる各ガラス微粒子層の表面最高温度が650〜900
℃であることにある。
【0006】
【発明の実施の形態】この発明においては、装置の構成
は典型的なVAD装置である図1と同じであるが、クラ
ッド用バーナB2、B3、B4に供給されるガス量に調
整がなされている。すなわち、まずクラッド層2を形成
するバーナB2には、H2 /SiCl4 を例えば、8〜
10に設定し、形成されるクラッド層2の表面最高温度
が650〜900℃になるようにバーナの位置、角度等
を調整する。温度が上記範囲に入らないときはSiCl
4 の供給量を増減させて再調整する。SiCl4 の供給
量を変えずに温度の調整を図るときはH2 とともにO2
の増減を行う。次に、クラッド層3を形成するバーナB
3には、H2 /SiCl4 を例えば、クラッドバーナB
2のH2 /SiCl4 の1.2〜2.0に設定し、同様
に形成されるクラッド層3の表面最高温度が650〜9
00℃になるようにする。そして、クラッド層4を形成
するバーナB4も同様にする。なお、クラッドバーナの
本数は2本以上であり、特に本数は限定されない。
【0007】このように調整して光ファイバ用多孔質ガ
ラス母材を作製したところ、クラッド層に割れが生じる
ことがなかった。また、H2 /SiCl4 を指定するよ
うにしたので製造条件の絞り込み、例えば、バーナ位
置、バーナ角度などの調整を容易に行うことができた。
2 /SiCl4 をクラッド層の外側にゆくほど大きく
とるのは、外側ほど母材径が太く表面積が大になるため
多くの熱量を必要とするからであり、さらに、その外側
と内側との比を1.2〜2.0の範囲とすることで、各
クラッドガラス微粒子層の硬さのバランスを図ることが
でき割れをほとんどなくすことができる。なお、各クラ
ッド層の表面最高温度を650〜900℃の範囲から外
すと、各層の硬さのバランスや隣の層との硬さのバラン
スが悪いため、ときとして割れが生じることがあり上記
温度範囲での作製が好ましい。
【0008】
【発明の実施の形態】
実施例1 図1に示す構成でバーナへのガス供給条件を表1のよう
に設定して母材を作製した。得られた光ファイバ用多孔
質ガラス母材は、コア径30mmφ、クラッド径150
mmφ、長さ800mmでクラッド層はどこにも割れは
生じなかった。なお、各クラッド層の表面最高温度は放
射温度計で測定したところ、内側から700、750、
800℃であった。
【0009】
【表1】
【0010】実施例2 表2の条件で母材を作製した。得られた光ファイバ用多
孔質ガラス母材は、コア径30mmφ、クラッド径17
0mmφ、長さ900mmでクラッド層に割れは生じな
かった。なお、各クラッド層の表面最高温度は放射温度
計で測定したところ、内側から650、690、740
℃であった。
【0011】
【表2】
【0012】実施例3 表3の条件で母材を作製した。得られた光ファイバ用多
孔質ガラス母材は、コア径30mmφ、クラッド径14
0mmφ、長さ800mmでクラッド層に割れは生じな
かった。なお、各クラッド層の表面最高温度は放射温度
計で測定したところ、内側から800、840、880
℃であった。
【0013】
【表3】
【0014】比較例1 表4の条件で母材を作製した。母材を長さ400mmま
で作製したところでクラッド3に割れが生じた。各クラ
ッド層の表面最高温度は内側から700、720、62
0℃であった。
【0015】
【表4】
【0016】比較例2 表5の条件で母材を作製した。母材を長さ200mmま
で作製したところでクラッド3と4との間で割れが生じ
た。各クラッド層の表面最高温度は内側から700、7
20、620℃であった。
【0017】
【表5】
【0018】
【発明の効果】この発明の方法は、VAD法で大型のコ
ア/クラッド型の光ファイバ用多孔質ガラス母材を製造
するに際して、クラッド層を複数のバーナを用い、かつ
クラッド用バーナに供給する水素とガラス原料ガスとの
比を、クラッドの最内層を形成するバーナから外側バー
ナに向かって順次大きくするようにしたので、クラッド
層が割れることなく製造できるという効果を奏する。ま
た、この方法によれば、クラッド層の割れが抑制できる
ので新規にVAD装置を立ちあげる場合に、短時間で安
定した製造条件を見つけることができるという派生した
効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は典型的なVAD法概略説明図。
【符号の説明】
B1 コア用バーナ B2、B3、B4 クラッド用バーナ 1 コア 2、3、4 クラッド層 10 光ファイバ用多孔質ガラス母材

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 コア用と複数のクラッド用バーナを用い
    て、出発部材の先端にガラス微粒子を積層させてコアと
    クラッドとからなる多孔質の光ファイバ母材を作製する
    に際して、前記クラッド用バーナに供給する水素とガラ
    ス原料ガスとの比を、クラッドの最内層を形成するバー
    ナから外側バーナに向かって順次大きくすることを特徴
    とする光ファイバ用多孔質ガラス母材の製造方法。
  2. 【請求項2】 外側クラッドバーナに供給される水素と
    ガラス原料ガスとの比/内側クラッドバーナに供給され
    る水素とガラス原料ガスとの比=1.2〜2.0である
    ことを特徴とする請求項1記載の光ファイバ用多孔質ガ
    ラス母材の製造方法。
  3. 【請求項3】 各クラッド用バーナによって積層される
    各ガラス微粒子層の表面最高温度が650〜900℃で
    あることを特徴とする請求項2記載の光ファイバ用多孔
    質ガラス母材の製造方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005118496A1 (en) * 2004-05-27 2005-12-15 Corning Incorporated Method of depositing glass soot for making an optical fiber
US20140090426A1 (en) * 2012-09-28 2014-04-03 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Method of manufacturing porous glass deposition body for optical fiber
JP2020083675A (ja) * 2018-11-20 2020-06-04 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製造方法

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