JPH10330129A - 光ファイバ用多孔質ガラス体の製造方法 - Google Patents
光ファイバ用多孔質ガラス体の製造方法Info
- Publication number
- JPH10330129A JPH10330129A JP13955697A JP13955697A JPH10330129A JP H10330129 A JPH10330129 A JP H10330129A JP 13955697 A JP13955697 A JP 13955697A JP 13955697 A JP13955697 A JP 13955697A JP H10330129 A JPH10330129 A JP H10330129A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- glass body
- porous glass
- optical fiber
- glass
- producing
- 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.)
- Pending
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
- C03B2207/00—Glass deposition burners
- C03B2207/04—Multi-nested ports
- C03B2207/06—Concentric circular ports
-
- 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
- C03B2207/36—Fuel or oxidant details, e.g. flow rate, flow rate ratio, fuel additives
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)
- Glass Melting And Manufacturing (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 ガラス微粒子の堆積速度を向上させた、効率
的な光ファイバ用多孔質ガラス体の製造方法の提供。 【解決手段】 ガラス原料ガスを多重管バーナーに送り
酸水素炎を用いた加水分解反応によりガラス微粒子を生
成させ多孔質ガラス体を製造する方法において、多重管
バーナーの内層に導入する水素ガスと最外層に導入する
酸素ガスの流量比αを、α＞2.0 とする光ファイバ用多
孔質ガラス体の製造方法。
的な光ファイバ用多孔質ガラス体の製造方法の提供。 【解決手段】 ガラス原料ガスを多重管バーナーに送り
酸水素炎を用いた加水分解反応によりガラス微粒子を生
成させ多孔質ガラス体を製造する方法において、多重管
バーナーの内層に導入する水素ガスと最外層に導入する
酸素ガスの流量比αを、α＞2.0 とする光ファイバ用多
孔質ガラス体の製造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はガラス原料ガスの酸
水素炎を用いる加水分解反応により光ファイバ用多孔質
ガラス体を製造する方法に関するものである。
水素炎を用いる加水分解反応により光ファイバ用多孔質
ガラス体を製造する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、光通信などに用いられる光ファイ
バ用母材を製造する方法としては、VAD 法、OVD 法など
の化学気相堆積法（CVD 法）が広く用いられている。こ
の化学気相堆積法では、SiCl4 、GeCl4 などのガラス原
料の気化ガスを酸水素炎で加水分解反応させ、SiO2、Ge
O2などのガラス微粒子を形成し、これを所定の堆積面な
どに堆積させて光ファイバ用多孔質ガラス体が製造され
る。たとえば、VAD 法では、図３に示すように、排気装
置20を有する反応容器16内に、回転しながら引きあげら
れるよう配置されたガラス微粒子堆積用の出発ガラス基
体17に、同じく反応容器中に挿入されたガラス微粒子形
成用のバーナー19により生成されたガラス微粒子を堆積
させ、多孔質ガラス体18を形成させるものである。また
OVD 法では、図１に示すように、排気装置10を有する反
応容器６中に配置された回転するガラス堆積用のガラス
基体７の表面に、同じく反応容器中に挿入された左右に
移動するガラス微粒子形成用のバーナー９により生成さ
れたガラス微粒子を堆積させ、多孔質ガラス体８を形成
させるものである。この際、余剰のガラス微粒子は排気
装置10、20によって反応容器外に排出される。これらの
方法により形成された多孔質ガラス体は、脱水、ガラス
化を経て光ファイバ用ガラス母材となる。
バ用母材を製造する方法としては、VAD 法、OVD 法など
の化学気相堆積法（CVD 法）が広く用いられている。こ
の化学気相堆積法では、SiCl4 、GeCl4 などのガラス原
料の気化ガスを酸水素炎で加水分解反応させ、SiO2、Ge
O2などのガラス微粒子を形成し、これを所定の堆積面な
どに堆積させて光ファイバ用多孔質ガラス体が製造され
る。たとえば、VAD 法では、図３に示すように、排気装
置20を有する反応容器16内に、回転しながら引きあげら
れるよう配置されたガラス微粒子堆積用の出発ガラス基
体17に、同じく反応容器中に挿入されたガラス微粒子形
成用のバーナー19により生成されたガラス微粒子を堆積
させ、多孔質ガラス体18を形成させるものである。また
OVD 法では、図１に示すように、排気装置10を有する反
応容器６中に配置された回転するガラス堆積用のガラス
基体７の表面に、同じく反応容器中に挿入された左右に
移動するガラス微粒子形成用のバーナー９により生成さ
れたガラス微粒子を堆積させ、多孔質ガラス体８を形成
させるものである。この際、余剰のガラス微粒子は排気
装置10、20によって反応容器外に排出される。これらの
方法により形成された多孔質ガラス体は、脱水、ガラス
化を経て光ファイバ用ガラス母材となる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このような化学気相堆
積法に広く用いられているガラス原料の気化ガスを酸水
素炎を用いて加水分解反応させガラス微粒子を形成させ
る方法については、より生産性を上げるための検討がな
されており、たとえばバーナーの形状や配置、炎を堆積
面へ当てる方法などについて行われている。またバーナ
ーの形状については、中心層にガラス原料ガス、その外
側の層に酸素ガス、水素ガスを導入する同心円状の３重
管バーナーや５重管バーナーなどについてガスの線速条
件の検討がなされている。しかしながら、いずれの方法
においても、ガラス微粒子の堆積生産性に関しては十分
な成果が得られていない。
積法に広く用いられているガラス原料の気化ガスを酸水
素炎を用いて加水分解反応させガラス微粒子を形成させ
る方法については、より生産性を上げるための検討がな
されており、たとえばバーナーの形状や配置、炎を堆積
面へ当てる方法などについて行われている。またバーナ
ーの形状については、中心層にガラス原料ガス、その外
側の層に酸素ガス、水素ガスを導入する同心円状の３重
管バーナーや５重管バーナーなどについてガスの線速条
件の検討がなされている。しかしながら、いずれの方法
においても、ガラス微粒子の堆積生産性に関しては十分
な成果が得られていない。
【０００４】
【課題を解決するための手段】すなわち、上記問題点に
鑑み、本発明者らは、酸水素炎により水蒸気を発生さ
せ、その水蒸気をもちいてガラス原料ガスの加水分解反
応を行いガラス微粒子を形成させるため、従来はバーナ
ーに導入される水素ガスの流量と酸素ガスの流量の比が
化学量論比の２で行われているために、バーナー自体の
堆積効率の向上がはかれなかったものと考え、多重管バ
ーナーに導入する各ガスの流量について鋭意検討を重ね
た結果、本発明を完成させた。本発明は、ガラス原料ガ
スを多重管バーナーに送り酸水素炎を用いた加水分解反
応によりガラス微粒子を生成させ光ファイバ用多孔質ガ
ラス体を製造する方法において、多重管バーナーの内層
に導入する水素ガスと最外層に導入する酸素ガスの流量
比αを、α＞2.0 とすることを特徴とするものである。
鑑み、本発明者らは、酸水素炎により水蒸気を発生さ
せ、その水蒸気をもちいてガラス原料ガスの加水分解反
応を行いガラス微粒子を形成させるため、従来はバーナ
ーに導入される水素ガスの流量と酸素ガスの流量の比が
化学量論比の２で行われているために、バーナー自体の
堆積効率の向上がはかれなかったものと考え、多重管バ
ーナーに導入する各ガスの流量について鋭意検討を重ね
た結果、本発明を完成させた。本発明は、ガラス原料ガ
スを多重管バーナーに送り酸水素炎を用いた加水分解反
応によりガラス微粒子を生成させ光ファイバ用多孔質ガ
ラス体を製造する方法において、多重管バーナーの内層
に導入する水素ガスと最外層に導入する酸素ガスの流量
比αを、α＞2.0 とすることを特徴とするものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明を図に基づいて詳しく説明
する。図１はOVD 法による光ファイバ用多孔質ガラス体
の製造装置を示したもので、これは、反応容器６に両端
を回転機構と連結した把持具11により水平方向に把持さ
れたガラス基体７を配置し、左右に移動するガラス微粒
子形成用のバーナー９をガラス基体の軸に直角に反応容
器中に挿入した装置で、回転するガラス堆積用のガラス
基体７の表面に、ガラス微粒子形成用のバーナー９によ
り生成されたガラス微粒子を堆積させ、多孔質ガラス体
８を形成させるものである。ガラス微粒子形成用の多重
管バーナー９としては図２に示すような同心円状の５重
管バーナーが例示され、また５重管バーナーに導入され
るガスは、例えば、中心層１の第１層にはガラス原料ガ
スのSiCl4 ガスとキャリアーガスの酸素ガス、第２層２
にはシールガスの空気、第３層３には水素ガス、第４層
４にはシールガスの窒素ガス、最外層５の第５層には酸
素ガスとするのが好ましい。その理由は、外相に導入さ
れる酸素ガス流により、水素ガス流が絞り込まれるため
である。
する。図１はOVD 法による光ファイバ用多孔質ガラス体
の製造装置を示したもので、これは、反応容器６に両端
を回転機構と連結した把持具11により水平方向に把持さ
れたガラス基体７を配置し、左右に移動するガラス微粒
子形成用のバーナー９をガラス基体の軸に直角に反応容
器中に挿入した装置で、回転するガラス堆積用のガラス
基体７の表面に、ガラス微粒子形成用のバーナー９によ
り生成されたガラス微粒子を堆積させ、多孔質ガラス体
８を形成させるものである。ガラス微粒子形成用の多重
管バーナー９としては図２に示すような同心円状の５重
管バーナーが例示され、また５重管バーナーに導入され
るガスは、例えば、中心層１の第１層にはガラス原料ガ
スのSiCl4 ガスとキャリアーガスの酸素ガス、第２層２
にはシールガスの空気、第３層３には水素ガス、第４層
４にはシールガスの窒素ガス、最外層５の第５層には酸
素ガスとするのが好ましい。その理由は、外相に導入さ
れる酸素ガス流により、水素ガス流が絞り込まれるため
である。
【０００６】本発明においては、上記第３層に導入する
水素ガスと最外層５に導入する酸素ガスの流量比αを、
α＞2.0 、好ましくは 3.3≧α＞2.0 とするものであ
る。この比が２または２未満では堆積速度は上がらず、
また、3.3 を超えても堆積効率が一定となりそれ以上の
値が得られず、さらに酸素ガスが不足すると、水素ガス
流の広がりにより、バーナー先端が熱せられてバーナー
を痛めるので3.3 以下とするのが好ましい。以上OVD 法
の場合について説明したが、図３のVAD 法の場合におい
てもOVD 法と同じバーナー及びガス流量比αを用いるこ
とができる。
水素ガスと最外層５に導入する酸素ガスの流量比αを、
α＞2.0 、好ましくは 3.3≧α＞2.0 とするものであ
る。この比が２または２未満では堆積速度は上がらず、
また、3.3 を超えても堆積効率が一定となりそれ以上の
値が得られず、さらに酸素ガスが不足すると、水素ガス
流の広がりにより、バーナー先端が熱せられてバーナー
を痛めるので3.3 以下とするのが好ましい。以上OVD 法
の場合について説明したが、図３のVAD 法の場合におい
てもOVD 法と同じバーナー及びガス流量比αを用いるこ
とができる。
【０００７】
実施例１〜３、比較例 図１のOVD 法において、バーナーとして図２に示す同心
円状の５重管バーナーを用い、バーナーの各層へのガス
流量は、中心層１にはSiCl4 ガスを10SLM 、第２層には
空気を５SLM 、第３層には水素ガスを200SLM、第４層に
は窒素ガスを５SLM をそれぞれ供給し、最外層（第５
層）には酸素ガスを80SLM （実施例１）、65SLM （実施
例２）、61SLM （実施例３）、100 SLM （比較例）と変
えて導入してガラス微粒子を生成させ、ガラス基体への
瞬間堆積速度を測定し、これを比較例の値で除して、相
対瞬間堆積速度を求めた。なお瞬間堆積速度はガラス基
体の時間当たりの重量増加を測定することによりより求
めた。その結果を表１に示す。
円状の５重管バーナーを用い、バーナーの各層へのガス
流量は、中心層１にはSiCl4 ガスを10SLM 、第２層には
空気を５SLM 、第３層には水素ガスを200SLM、第４層に
は窒素ガスを５SLM をそれぞれ供給し、最外層（第５
層）には酸素ガスを80SLM （実施例１）、65SLM （実施
例２）、61SLM （実施例３）、100 SLM （比較例）と変
えて導入してガラス微粒子を生成させ、ガラス基体への
瞬間堆積速度を測定し、これを比較例の値で除して、相
対瞬間堆積速度を求めた。なお瞬間堆積速度はガラス基
体の時間当たりの重量増加を測定することによりより求
めた。その結果を表１に示す。
【０００８】
【表１】
【０００９】表１より、第３層の水素ガス流量と最外層
５の酸素ガス流量との流量比αを、化学量論比の2.0 よ
り大きいα＞2.0 とすることにより、堆積速度が向上す
ることがわかる。またこれを図に示したのが図４で、そ
れによるとこの比が3.1 〜3.3 では相対瞬間堆積速度は
一定となり、それ以上の相対瞬間堆積速度の向上はみら
れず、限界であることを示している。
５の酸素ガス流量との流量比αを、化学量論比の2.0 よ
り大きいα＞2.0 とすることにより、堆積速度が向上す
ることがわかる。またこれを図に示したのが図４で、そ
れによるとこの比が3.1 〜3.3 では相対瞬間堆積速度は
一定となり、それ以上の相対瞬間堆積速度の向上はみら
れず、限界であることを示している。
【００１０】実施例１と比較例について、図５に相対経
過時間とそれぞれの時間での相対瞬間堆積速度の変化を
示したが、図によると、多重管バーナーの最外層の酸素
ガスを従来の条件より減らすことにより、全体的に瞬間
堆積速度が上がることがわかる。また、図４は水素の流
量を一定にして、酸素量のみを減らしてαを変えていっ
た際の瞬間堆積速度の変化を示した図で、この図からも
酸素を減らしていくと堆積速度が向上することがわか
る。またαが3.3 以上ではこの速度は一定となりそれ以
上の速度の向上は見られない。
過時間とそれぞれの時間での相対瞬間堆積速度の変化を
示したが、図によると、多重管バーナーの最外層の酸素
ガスを従来の条件より減らすことにより、全体的に瞬間
堆積速度が上がることがわかる。また、図４は水素の流
量を一定にして、酸素量のみを減らしてαを変えていっ
た際の瞬間堆積速度の変化を示した図で、この図からも
酸素を減らしていくと堆積速度が向上することがわか
る。またαが3.3 以上ではこの速度は一定となりそれ以
上の速度の向上は見られない。
【００１１】
【発明の効果】本発明により、ガラス微粒子の堆積速度
を向上させ、効率的に光ファイバ用多孔質ガラス体を製
造することができる。
を向上させ、効率的に光ファイバ用多孔質ガラス体を製
造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】OVD 法による多孔質ガラス体の製造装置を示す
図。
図。
【図２】同心円状の５重管バーナーの構造を示す断面
図。
図。
【図３】VAD 法による多孔質ガラス体の製造装置を示す
図。
図。
【図４】水素の流量を一定にして、酸素のみを減らして
αを変えた際の相対瞬間堆積速度の変化を示した図。
αを変えた際の相対瞬間堆積速度の変化を示した図。
【図５】実施例１と比較例について、相対経過時間と相
対瞬間堆積速度の関係を示した図。
対瞬間堆積速度の関係を示した図。
１…中心層 ２…第２層 ３…第３層 ４…第４層 ５…最外層（第５層） ６、16…反応容器 ７、17…ガラス基体 ８、18…多孔質ガラス体 ９、19…バーナー 10、20…排気装置 11…把持具
Claims (2)
- 【請求項１】ガラス原料ガスを多重管バーナーに送り酸
水素炎を用いた加水分解反応によりガラス微粒子を生成
させ多孔質ガラス体を製造する方法において、多重管バ
ーナーの内層に導入する水素ガスと最外層に導入する酸
素ガスの流量比αを、α＞2.0 とすることを特徴とする
光ファイバ用多孔質ガラス体の製造方法。 - 【請求項２】該流量比αを、 3.3≧α＞2.0 とする請求
項１に記載の光ファイバ用多孔質ガラス体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13955697A JPH10330129A (ja) | 1997-05-29 | 1997-05-29 | 光ファイバ用多孔質ガラス体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13955697A JPH10330129A (ja) | 1997-05-29 | 1997-05-29 | 光ファイバ用多孔質ガラス体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10330129A true JPH10330129A (ja) | 1998-12-15 |
Family
ID=15248020
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13955697A Pending JPH10330129A (ja) | 1997-05-29 | 1997-05-29 | 光ファイバ用多孔質ガラス体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10330129A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000327341A (ja) * | 1999-05-11 | 2000-11-28 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 多孔質ガラス母材製造用多重管バーナおよびこれを用いた多孔質ガラス母材の製造方法並びに製造装置 |
| JP2004026518A (ja) * | 2002-06-21 | 2004-01-29 | Shin Etsu Chem Co Ltd | シリカ多孔質母材の製造方法 |
| JP2004083364A (ja) * | 2002-08-28 | 2004-03-18 | Fujikura Ltd | 合成石英ガラスおよびその製造方法 |
| KR20190039637A (ko) * | 2017-10-05 | 2019-04-15 | 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 | 광섬유용 다공질 유리 퇴적체의 제조 방법 |
-
1997
- 1997-05-29 JP JP13955697A patent/JPH10330129A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000327341A (ja) * | 1999-05-11 | 2000-11-28 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 多孔質ガラス母材製造用多重管バーナおよびこれを用いた多孔質ガラス母材の製造方法並びに製造装置 |
| JP2004026518A (ja) * | 2002-06-21 | 2004-01-29 | Shin Etsu Chem Co Ltd | シリカ多孔質母材の製造方法 |
| JP2004083364A (ja) * | 2002-08-28 | 2004-03-18 | Fujikura Ltd | 合成石英ガラスおよびその製造方法 |
| KR20190039637A (ko) * | 2017-10-05 | 2019-04-15 | 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 | 광섬유용 다공질 유리 퇴적체의 제조 방법 |
| JP2019064897A (ja) * | 2017-10-05 | 2019-04-25 | 信越化学工業株式会社 | 光ファイバ用多孔質ガラス堆積体の製造方法 |
| US10829405B2 (en) | 2017-10-05 | 2020-11-10 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Method for producing porous glass deposit for optical fiber |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS5927728B2 (ja) | 煤状ガラスロッドの製造方法 | |
| JPH04228444A (ja) | ガラスおよび光ファイバ製造方法 | |
| GB2128982A (en) | Fabrication method of optical fiber preforms | |
| JP4043768B2 (ja) | 光ファイバ用母材の製造方法 | |
| JP2015113259A (ja) | ガラス微粒子堆積体の製造方法およびガラス母材の製造方法 | |
| US4642129A (en) | Method for manufacturing preforms of glass for optical fibers | |
| JP4498917B2 (ja) | ガラス棒状体の製造方法 | |
| JPH10330129A (ja) | 光ファイバ用多孔質ガラス体の製造方法 | |
| JPH0761831A (ja) | 光ファイバ用多孔質ガラス母材の製造方法 | |
| US4781740A (en) | Method for producing glass preform for optical fiber | |
| JP3133392B2 (ja) | 光ファイバ用スート母材の製造方法 | |
| JP2517052B2 (ja) | グレ―デットインデックス型光ファイバ―母材の製造方法 | |
| JPS60264338A (ja) | 光フアイバ母材の製造方法 | |
| JP2965235B2 (ja) | 光ファイバ用多孔質ガラス母材の製造方法 | |
| JPH0867524A (ja) | 光ファイバ母材の製造方法 | |
| AU643451B2 (en) | Method for producing porous glass preform for optical fiber | |
| JPS6243934B2 (ja) | ||
| JP2986453B1 (ja) | 光ファイバ用ガラス母材の製造装置および製造方法 | |
| JPS6229379B2 (ja) | ||
| JP2960059B1 (ja) | 多孔質ガラス母材の製造方法及び製造装置、並びにそれらに使用する同心多重管バーナ | |
| JPS5925738B2 (ja) | 光学用ガラスフアイバ製造方法 | |
| 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 | |
| JPS629296Y2 (ja) | ||
| US20060185399A1 (en) | Apparatus for fabricating optical fiber preform through external vapor deposition process | |
| JP2000169175A (ja) | ガラス母材の製造方法 |