JPH111336A - 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Info
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- JPH111336A JPH111336A JP15366197A JP15366197A JPH111336A JP H111336 A JPH111336 A JP H111336A JP 15366197 A JP15366197 A JP 15366197A JP 15366197 A JP15366197 A JP 15366197A JP H111336 A JPH111336 A JP H111336A
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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]
- C03B37/01446—Thermal after-treatment of preforms, e.g. dehydrating, consolidating, sintering
- C03B37/0146—Furnaces therefor, e.g. muffle tubes, furnace linings
-
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 大型・外付けスート母材の焼結工程におい
て、気泡のない透明な光ファイバ母材を得ることができ
る光ファイバ母材の製造方法を提供する。 【解決手段】 多孔質スート母材４を透明ガラス化する
前に、多孔質スート母材４を密閉容器内１３で減圧処理
することにより、多孔質スート母材４から空気が抜き取
られる。透明ガラス化時に用いる不活性ガスをその密閉
容器４内に充満させて加圧する加圧処理を行うことによ
り、気泡であったところに不活性ガスが置換されるの
で、多孔質スート母材４への空気の侵入が阻止され、焼
結時の気泡の発生が防止され、その結果透明な光ファイ
バ母材が得られる。
て、気泡のない透明な光ファイバ母材を得ることができ
る光ファイバ母材の製造方法を提供する。 【解決手段】 多孔質スート母材４を透明ガラス化する
前に、多孔質スート母材４を密閉容器内１３で減圧処理
することにより、多孔質スート母材４から空気が抜き取
られる。透明ガラス化時に用いる不活性ガスをその密閉
容器４内に充満させて加圧する加圧処理を行うことによ
り、気泡であったところに不活性ガスが置換されるの
で、多孔質スート母材４への空気の侵入が阻止され、焼
結時の気泡の発生が防止され、その結果透明な光ファイ
バ母材が得られる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバ母材の
製造方法に関する。
製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、１．３μｍ帯零分散シングルモー
ドファイバ（ＳＭＦ）や、１．５５μｍ帯零分散ファイ
バ（ＤＳＦ）の需要が増加し、これに伴いこれらの光フ
ァイバの母材の大型化が必要になってきた。これらの光
ファイバの製造方法としてはＶＡＤ法（Vapor Phase Ax
ial Deposition、気相軸付法）による外付け全合成法が
知られている。
ドファイバ（ＳＭＦ）や、１．５５μｍ帯零分散ファイ
バ（ＤＳＦ）の需要が増加し、これに伴いこれらの光フ
ァイバの母材の大型化が必要になってきた。これらの光
ファイバの製造方法としてはＶＡＤ法（Vapor Phase Ax
ial Deposition、気相軸付法）による外付け全合成法が
知られている。
【０００３】図３は、ＶＡＤ法による光ファイバ母材の
製造方法を説明するための説明図である。
製造方法を説明するための説明図である。
【０００４】同図に示すように、石英バーナ１、２に酸
水素ガスと四塩化硅素等のガラス原料ガスとを送り、加
水分解反応によってガラス微粒子を生成し、このガラス
微粒子（スート）を、コア部を含む透明ガラスロッド３
を回転させつつその外周に堆積させて円柱状の多孔質ス
ート母材４を形成する。
水素ガスと四塩化硅素等のガラス原料ガスとを送り、加
水分解反応によってガラス微粒子を生成し、このガラス
微粒子（スート）を、コア部を含む透明ガラスロッド３
を回転させつつその外周に堆積させて円柱状の多孔質ス
ート母材４を形成する。
【０００５】このようにして得られた多孔質スート母材
（外付けスート母材）４を、不活性ガス雰囲気の電気炉
で加熱処理し、透明ガラス化（焼結）が行われ光ファイ
バ母材が得られる。
（外付けスート母材）４を、不活性ガス雰囲気の電気炉
で加熱処理し、透明ガラス化（焼結）が行われ光ファイ
バ母材が得られる。
【０００６】従来の光ファイバ母材の焼結工程を図４に
示す装置を参照して説明する。
示す装置を参照して説明する。
【０００７】図４は光ファイバ母材の従来の焼結工程を
説明するための説明図である。
説明するための説明図である。
【０００８】外付けスート母材４の上端をチャック５で
保持し、石英製の炉心管７の中で一定の速度で回転させ
ながら電気炉６に所定の速度で矢印Ａ方向に送り込み、
外付けスート母材４の下端部から加熱し、順次、透明ガ
ラス化させていた。炉心管７には配管８を介してヘリウ
ム等の不活性ガスが導入されるので、外付けスート母材
４は外気から遮断され不活性ガス雰囲気で加熱処理され
る。
保持し、石英製の炉心管７の中で一定の速度で回転させ
ながら電気炉６に所定の速度で矢印Ａ方向に送り込み、
外付けスート母材４の下端部から加熱し、順次、透明ガ
ラス化させていた。炉心管７には配管８を介してヘリウ
ム等の不活性ガスが導入されるので、外付けスート母材
４は外気から遮断され不活性ガス雰囲気で加熱処理され
る。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ところで、外付けスー
ト母材４の焼結工程においては、いかにして気泡をガラ
ス中に残留させずに透明化を図るかということが重要な
要素である。前述したように、光ファイバ母材（プリフ
ォーム）の大型化が進み、１本のプリフォームから得ら
れる光ファイバの長さが１０００Ｋｍを超えるものもあ
る。このような長尺・大型の光ファイバ母材を得るため
には、光ファイバ母材のかさ密度も重要な要素である。
光ファイバ母材のかさ密度が小さい場合、スートの剛性
も弱く、スート堆積中や堆積が終了した光ファイバ母材
の運搬時にクラックが生じ壊れてしまうことがたびたび
生じ問題であった。クラックを生じることがない大型の
光ファイバ母材を得るためには、そのかさ密度がある程
度大きいことが必要である。発明者らの検討では、外径
φ２００ｍｍ、長さ２０００ｍｍ程度の外付けスート母
材では、平均のかさ密度が０．５ｇ／ｃｍ3 以上であれ
ばクラックの生じる頻度が大幅に少なくなることが経験
的に把握されている。
ト母材４の焼結工程においては、いかにして気泡をガラ
ス中に残留させずに透明化を図るかということが重要な
要素である。前述したように、光ファイバ母材（プリフ
ォーム）の大型化が進み、１本のプリフォームから得ら
れる光ファイバの長さが１０００Ｋｍを超えるものもあ
る。このような長尺・大型の光ファイバ母材を得るため
には、光ファイバ母材のかさ密度も重要な要素である。
光ファイバ母材のかさ密度が小さい場合、スートの剛性
も弱く、スート堆積中や堆積が終了した光ファイバ母材
の運搬時にクラックが生じ壊れてしまうことがたびたび
生じ問題であった。クラックを生じることがない大型の
光ファイバ母材を得るためには、そのかさ密度がある程
度大きいことが必要である。発明者らの検討では、外径
φ２００ｍｍ、長さ２０００ｍｍ程度の外付けスート母
材では、平均のかさ密度が０．５ｇ／ｃｍ3 以上であれ
ばクラックの生じる頻度が大幅に少なくなることが経験
的に把握されている。
【００１０】そこで、大型の外付けスート母材の場合、
製造歩留りを低下させない条件として、かさ密度を０．
５ｇ／ｃｍ3 以上と定めている。
製造歩留りを低下させない条件として、かさ密度を０．
５ｇ／ｃｍ3 以上と定めている。
【００１１】しかしながら、このように大型で、しかも
かさ密度が大きい外付けスート母材の焼結には以下のよ
うな問題があった。
かさ密度が大きい外付けスート母材の焼結には以下のよ
うな問題があった。
【００１２】得られた外付けスート母材を従来の焼結装
置を用いてヘリウムガス１０リットル／分、炉内温度１
５００℃、速度３ｍｍ／分で順次送り焼結を行ったとこ
ろ、中心部の外付けガラスロッドの外周部に長手方向全
長にわたり気泡が発生した。さらに注意深く観察したと
ころ、焼結の開始側の方が気泡の発生具合や大きさも大
きいことを発見した。以下この原因を考察する。
置を用いてヘリウムガス１０リットル／分、炉内温度１
５００℃、速度３ｍｍ／分で順次送り焼結を行ったとこ
ろ、中心部の外付けガラスロッドの外周部に長手方向全
長にわたり気泡が発生した。さらに注意深く観察したと
ころ、焼結の開始側の方が気泡の発生具合や大きさも大
きいことを発見した。以下この原因を考察する。
【００１３】焼結は、通常ヘリウムのような不活性で拡
散係数の大きい雰囲気中で１５００℃前後の温度に加熱
して行う。外付けスート母材は約０．１〜０．３μｍの
ガラス微粒子が一部結合し網目構造を形成しており、ス
ート母材を昇温させると堆積収縮を生じ、空隙がガラス
体中に孤立状（閉孔）になる。さらにガラスの表面張力
と閉孔内のガスがガラス中に拡散し透明ガラス体とな
る。このとき、閉孔の直径が、残留するガスに依存する
臨界直径ｄｃを超えると、温度上昇に伴って閉孔部が膨
張し、気泡として光ファイバ母材中に残る。ガス拡散係
数とガス溶解度が大きいガス程、臨界直径ｄｃが大きく
ても気泡として残留しない。ヘリウムはガス拡散係数×
ガス溶解度が大きく、発明者らの検討では窒素や酸素に
比較してその値は１０4 〜１０7 倍である。従って、気
泡のない透明な光ファイバ母材を得るためには、スート
内の気体をヘリウムガスに置換することが重要となる。
散係数の大きい雰囲気中で１５００℃前後の温度に加熱
して行う。外付けスート母材は約０．１〜０．３μｍの
ガラス微粒子が一部結合し網目構造を形成しており、ス
ート母材を昇温させると堆積収縮を生じ、空隙がガラス
体中に孤立状（閉孔）になる。さらにガラスの表面張力
と閉孔内のガスがガラス中に拡散し透明ガラス体とな
る。このとき、閉孔の直径が、残留するガスに依存する
臨界直径ｄｃを超えると、温度上昇に伴って閉孔部が膨
張し、気泡として光ファイバ母材中に残る。ガス拡散係
数とガス溶解度が大きいガス程、臨界直径ｄｃが大きく
ても気泡として残留しない。ヘリウムはガス拡散係数×
ガス溶解度が大きく、発明者らの検討では窒素や酸素に
比較してその値は１０4 〜１０7 倍である。従って、気
泡のない透明な光ファイバ母材を得るためには、スート
内の気体をヘリウムガスに置換することが重要となる。
【００１４】しかし、前述した長尺・大型の外付けスー
ト母材は、スートの体積が大きく、かつ、かさ密度が大
きいためスートの中心付近や最初に収縮が始まる外付け
スート母材先端部（焼結開始側）のヘリウムガスの置換
がされ難く、焼結時に気泡を発生しやすいと推定でき
る。発明者らの検討により、焼結工程の最初に外付けス
ート母材が収縮しない温度領域で、ヘリウムガスを十分
に置換させたり、外付けスート母材の送り速度を遅くす
る等の対策が有効であることを発見した。ヘリウムガス
の置換時間はスートのかさ密度と相関があることが予想
されたので、かさ密度０．５ｇ／ｃｍ3 外付けスートを
ヘリウムガスの置換時間を変えるパラメータとして焼結
速度を選び気泡の発生の有無との関係を調べた。表１に
その結果を示す。
ト母材は、スートの体積が大きく、かつ、かさ密度が大
きいためスートの中心付近や最初に収縮が始まる外付け
スート母材先端部（焼結開始側）のヘリウムガスの置換
がされ難く、焼結時に気泡を発生しやすいと推定でき
る。発明者らの検討により、焼結工程の最初に外付けス
ート母材が収縮しない温度領域で、ヘリウムガスを十分
に置換させたり、外付けスート母材の送り速度を遅くす
る等の対策が有効であることを発見した。ヘリウムガス
の置換時間はスートのかさ密度と相関があることが予想
されたので、かさ密度０．５ｇ／ｃｍ3 外付けスートを
ヘリウムガスの置換時間を変えるパラメータとして焼結
速度を選び気泡の発生の有無との関係を調べた。表１に
その結果を示す。
【００１５】
【表１】
【００１６】同表より気泡を発生させないためのかさ密
度と焼結送り速度との関係が分かった。本結果から、か
さ密度が高くなる程焼結工程の時間を長くする必要があ
り、生産効率を低下させるという問題が生じた。
度と焼結送り速度との関係が分かった。本結果から、か
さ密度が高くなる程焼結工程の時間を長くする必要があ
り、生産効率を低下させるという問題が生じた。
【００１７】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、大型・外付けスート母材の焼結工程において、気泡
のない透明な光ファイバ母材を得ることができる光ファ
イバ母材の製造方法を提供することにある。
し、大型・外付けスート母材の焼結工程において、気泡
のない透明な光ファイバ母材を得ることができる光ファ
イバ母材の製造方法を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、光ファイバのコアを含むガラス母材の外周
に、バーナの酸水素火炎により生成したガラス微粒子を
吹き付け、ガラス母材の長手方向に順次堆積、成長させ
て得た多孔質スート母材を不活性ガス雰囲気で加熱し、
透明ガラス化する光ファイバ母材の製造方法において、
多孔質スート母材を透明ガラス化する前に、多孔質スー
ト母材を密閉容器内で減圧処理し、透明ガラス化時に用
いる不活性ガスをその密閉容器内に充満させて加圧する
加圧処理を行い、その後不活性ガス雰囲気内で加熱し、
透明ガラス化するものである。
に本発明は、光ファイバのコアを含むガラス母材の外周
に、バーナの酸水素火炎により生成したガラス微粒子を
吹き付け、ガラス母材の長手方向に順次堆積、成長させ
て得た多孔質スート母材を不活性ガス雰囲気で加熱し、
透明ガラス化する光ファイバ母材の製造方法において、
多孔質スート母材を透明ガラス化する前に、多孔質スー
ト母材を密閉容器内で減圧処理し、透明ガラス化時に用
いる不活性ガスをその密閉容器内に充満させて加圧する
加圧処理を行い、その後不活性ガス雰囲気内で加熱し、
透明ガラス化するものである。
【００１９】上記構成に加え本発明は、密閉容器を、抜
差し自在な圧力隔壁板により上下に分離し、分離された
密閉容器の下側を電気炉で加熱し、分離された密閉容器
の上側で多孔質スート母材を減圧処理、不活性ガス加圧
処理を行った後、圧力隔壁板を抜きとり、密閉容器の下
側で焼結処理用電気炉により多孔質スート母材を加熱
し、透明ガラス化するのが好ましい。
差し自在な圧力隔壁板により上下に分離し、分離された
密閉容器の下側を電気炉で加熱し、分離された密閉容器
の上側で多孔質スート母材を減圧処理、不活性ガス加圧
処理を行った後、圧力隔壁板を抜きとり、密閉容器の下
側で焼結処理用電気炉により多孔質スート母材を加熱
し、透明ガラス化するのが好ましい。
【００２０】本発明は、光ファイバのコアを含むガラス
母材の外周に、バーナの酸水素火炎により生成したガラ
ス微粒子を吹き付け、ガラス母材の長手方向に順次堆
積、成長させて得た多孔質スート母材を不活性ガス雰囲
気で加熱し、透明ガラス化する光ファイバ母材の製造方
法において、多孔質スート母材を透明ガラス化する前
に、多孔質スート母材を密閉容器内で不活性ガスで充満
させ、透明ガラス化時より低い温度で加熱処理を行い、
その後、不活性ガス雰囲気で加熱し、透明ガラス化する
ものである。
母材の外周に、バーナの酸水素火炎により生成したガラ
ス微粒子を吹き付け、ガラス母材の長手方向に順次堆
積、成長させて得た多孔質スート母材を不活性ガス雰囲
気で加熱し、透明ガラス化する光ファイバ母材の製造方
法において、多孔質スート母材を透明ガラス化する前
に、多孔質スート母材を密閉容器内で不活性ガスで充満
させ、透明ガラス化時より低い温度で加熱処理を行い、
その後、不活性ガス雰囲気で加熱し、透明ガラス化する
ものである。
【００２１】上記構成に加え本発明は、密閉容器を、抜
差し自在な圧力隔壁板により上下に分離し、分離された
密閉容器の上側で熱処理用電気炉により多孔質スート母
材の加熱処理を行った後、圧力隔壁板を抜きとり、密閉
容器の下側で焼結処理用電気炉により多孔質スート母材
を加熱し、透明ガラス化するのが好ましい。
差し自在な圧力隔壁板により上下に分離し、分離された
密閉容器の上側で熱処理用電気炉により多孔質スート母
材の加熱処理を行った後、圧力隔壁板を抜きとり、密閉
容器の下側で焼結処理用電気炉により多孔質スート母材
を加熱し、透明ガラス化するのが好ましい。
【００２２】上記構成に加え本発明は、不活性ガスとし
てヘリウムガスを用いるのが好ましい。
てヘリウムガスを用いるのが好ましい。
【００２３】本発明によれば、多孔質スート母材を透明
ガラス化する前に、多孔質スート母材を密閉容器内で減
圧処理することにより、多孔質スート母材から空気が抜
き取られる。透明ガラス化時に用いる不活性ガスをその
密閉容器内に充満させて加圧する加圧処理を行うことに
より、気泡であったところに不活性ガスが置換されるの
で、多孔質スート母材への空気の侵入が阻止され、焼結
時の気泡の発生が防止され、その結果透明な光ファイバ
母材が得られる。
ガラス化する前に、多孔質スート母材を密閉容器内で減
圧処理することにより、多孔質スート母材から空気が抜
き取られる。透明ガラス化時に用いる不活性ガスをその
密閉容器内に充満させて加圧する加圧処理を行うことに
より、気泡であったところに不活性ガスが置換されるの
で、多孔質スート母材への空気の侵入が阻止され、焼結
時の気泡の発生が防止され、その結果透明な光ファイバ
母材が得られる。
【００２４】また、多孔質スート母材を透明ガラス化す
る前に、多孔質スート母材を密閉容器内で不活性ガスで
充満させ、透明ガラス化時より低い温度で加熱処理を行
うことにより多孔質スート母材から空気が追い出され、
その後、不活性ガス雰囲気で加熱、透明ガラス化するこ
とにより、多孔質スート母材の気泡が不活性ガスに置換
され、透明な光ファイバ母材が得られる。
る前に、多孔質スート母材を密閉容器内で不活性ガスで
充満させ、透明ガラス化時より低い温度で加熱処理を行
うことにより多孔質スート母材から空気が追い出され、
その後、不活性ガス雰囲気で加熱、透明ガラス化するこ
とにより、多孔質スート母材の気泡が不活性ガスに置換
され、透明な光ファイバ母材が得られる。
【００２５】大型・外付けスート母材を減圧・加圧処理
するための密閉容器が、圧力隔壁板により分離されてい
るので、石英炉心管内の圧力に影響を与えずに減圧・加
圧処理とその後の焼結工程が母材の移動なしで連続して
作業することが可能となる。このため、製造効率にほと
んど影響を与えずに気泡のない透明な光ファイバ母材を
得ることができる。
するための密閉容器が、圧力隔壁板により分離されてい
るので、石英炉心管内の圧力に影響を与えずに減圧・加
圧処理とその後の焼結工程が母材の移動なしで連続して
作業することが可能となる。このため、製造効率にほと
んど影響を与えずに気泡のない透明な光ファイバ母材を
得ることができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて詳述する。
図面に基づいて詳述する。
【００２７】図１は本発明の光ファイバ母材の製造方法
を適用した装置の一実施の形態を示す図である。尚、図
４に示した従来例と同様の部材には共通の符号を用い
た。
を適用した装置の一実施の形態を示す図である。尚、図
４に示した従来例と同様の部材には共通の符号を用い
た。
【００２８】この装置は、電気炉６と、電気炉６に挿入
され上端にフランジ１０が形成された略試験管状の石英
炉心管１１と、下端にフランジ１２が形成され上端にチ
ャック５の挿入口が形成されると共に外付けスート母材
４を収容する石英チャンバ１３と、石英チャンバ１３の
フランジ１２と石英炉心管１１のフランジ１０との間に
矢印Ｂ方向に抜差し自在に設けられた圧力隔壁板１４
と、石英チャンバ１３の側壁に配管１５を介して接続さ
れた切換弁１６と、切換弁１６に配管１７を介して接続
された真空ポンプ１８とで構成されている。
され上端にフランジ１０が形成された略試験管状の石英
炉心管１１と、下端にフランジ１２が形成され上端にチ
ャック５の挿入口が形成されると共に外付けスート母材
４を収容する石英チャンバ１３と、石英チャンバ１３の
フランジ１２と石英炉心管１１のフランジ１０との間に
矢印Ｂ方向に抜差し自在に設けられた圧力隔壁板１４
と、石英チャンバ１３の側壁に配管１５を介して接続さ
れた切換弁１６と、切換弁１６に配管１７を介して接続
された真空ポンプ１８とで構成されている。
【００２９】圧力隔壁板１４は、石英からなっており、
石英チャンバ１３のフランジ１２や石英炉心管１１のフ
ランジ１０に合わせて表面研磨加工処理が施されてい
る。
石英チャンバ１３のフランジ１２や石英炉心管１１のフ
ランジ１０に合わせて表面研磨加工処理が施されてい
る。
【００３０】もし圧力隔壁板１４がないと、減圧・加圧
処理をする際に電気炉６内の石英炉心管１１の内圧まで
その影響下においてしまうため、圧力隔壁板１４は重要
な要素である。
処理をする際に電気炉６内の石英炉心管１１の内圧まで
その影響下においてしまうため、圧力隔壁板１４は重要
な要素である。
【００３１】同図に示した装置によるスート母材の焼結
方法について説明する。
方法について説明する。
【００３２】チャック５で外付けスート母材４の上端を
保持し、石英チャンバ１３内に外付けスート母材４を収
容する。石英チャンバ１３を加熱処理用の電気炉６内の
石英炉心管１１の上部に配置する。外付けスート母材４
を透明ガラス化するため、石英炉心管１１を１５００℃
〜１６００℃の高温状態で使用する。
保持し、石英チャンバ１３内に外付けスート母材４を収
容する。石英チャンバ１３を加熱処理用の電気炉６内の
石英炉心管１１の上部に配置する。外付けスート母材４
を透明ガラス化するため、石英炉心管１１を１５００℃
〜１６００℃の高温状態で使用する。
【００３３】一般に、石英ガラスは一旦１５００℃〜１
６００℃の高温状態に加熱されると「失透現象」と呼ば
れる状態変化が進行するが、石英炉心管１１内の温度を
１０００℃以下にするとその進行が一層加速され、最終
的にはクラックが生じて壊れてしまう。
６００℃の高温状態に加熱されると「失透現象」と呼ば
れる状態変化が進行するが、石英炉心管１１内の温度を
１０００℃以下にするとその進行が一層加速され、最終
的にはクラックが生じて壊れてしまう。
【００３４】そこで、石英炉心管１１は１０００℃以上
の高温状態に常に保つ必要がある。
の高温状態に常に保つ必要がある。
【００３５】しかし、１０００℃以上の領域では石英ガ
ラスはかなり軟化するので、石英炉心管１１の内圧が外
圧に対して、高くなったり低くなったりすると変形が生
じてしまう。このため、石英炉心管１１内の圧力に影響
を与えずに石英チャンバ１３内を減圧・加圧処理するた
め、石英製の圧力隔壁板１４が用いられる。
ラスはかなり軟化するので、石英炉心管１１の内圧が外
圧に対して、高くなったり低くなったりすると変形が生
じてしまう。このため、石英炉心管１１内の圧力に影響
を与えずに石英チャンバ１３内を減圧・加圧処理するた
め、石英製の圧力隔壁板１４が用いられる。
【００３６】圧力隔壁板１４は、石英製であるため電気
炉６からの輻射熱に対して耐熱性があり、石英炉心管１
１内の温度も１０００℃以下であるため、圧力変化に対
しても変形がなく石英チャンバ１３内を減圧・加圧状態
に保つことができる。このような構造の石英チャンバ１
３に外径φ２００ｍｍ、長さ１６００ｍｍ、かさ密度
１．０ｇ／ｃｍ3 の外付けスート母材４をセットする。
炉６からの輻射熱に対して耐熱性があり、石英炉心管１
１内の温度も１０００℃以下であるため、圧力変化に対
しても変形がなく石英チャンバ１３内を減圧・加圧状態
に保つことができる。このような構造の石英チャンバ１
３に外径φ２００ｍｍ、長さ１６００ｍｍ、かさ密度
１．０ｇ／ｃｍ3 の外付けスート母材４をセットする。
【００３７】次に、石英チャンバ１３内を真空ポンプ１
８で０．１気圧まで減圧し１０分間処理する。続いて切
換弁１６を操作し、配管１９を介して石英チャンバ１３
内に矢印Ｃ方向に不活性ガスとしてのヘリウムガスを送
り、２．０気圧で１０分間処理する。石英チャンバ１３
内の圧力を一旦大気圧まで戻した後、圧力隔壁板１４を
抜取り、石英チャンバ１３及び石英炉心管１１のフラン
ジ１０、１２を合わせ、石英炉心管１１内にヘリウムガ
ス１０リットル／分、炉内温度１５００℃、速度３ｍｍ
／分で順次送り加熱処理する。その結果、気泡がなく透
明な光ファイバ母材が得られる。
８で０．１気圧まで減圧し１０分間処理する。続いて切
換弁１６を操作し、配管１９を介して石英チャンバ１３
内に矢印Ｃ方向に不活性ガスとしてのヘリウムガスを送
り、２．０気圧で１０分間処理する。石英チャンバ１３
内の圧力を一旦大気圧まで戻した後、圧力隔壁板１４を
抜取り、石英チャンバ１３及び石英炉心管１１のフラン
ジ１０、１２を合わせ、石英炉心管１１内にヘリウムガ
ス１０リットル／分、炉内温度１５００℃、速度３ｍｍ
／分で順次送り加熱処理する。その結果、気泡がなく透
明な光ファイバ母材が得られる。
【００３８】図２は本発明の光ファイバ母材の製造方法
を適用した装置の他の実施の形態を示す図である。
を適用した装置の他の実施の形態を示す図である。
【００３９】図１に示した実施の形態との相違点は、外
付けスート母材４を透明ガラス化する前に、外付けスー
ト母材４を石英チャンバ１３内でヘリウムガスを充満さ
せ、熱処理用電気炉２０で透明ガラス化時より低い温度
で加熱処理を行い、その後、ヘリウムガス雰囲気の焼結
用電気炉６で加熱し、透明ガラス化する点である。石英
チャンバ１３は加熱処理用電気炉２０に挿入されてお
り、フランジ１０とフランジ１２との間には圧力隔壁板
１４が挿入されていない。
付けスート母材４を透明ガラス化する前に、外付けスー
ト母材４を石英チャンバ１３内でヘリウムガスを充満さ
せ、熱処理用電気炉２０で透明ガラス化時より低い温度
で加熱処理を行い、その後、ヘリウムガス雰囲気の焼結
用電気炉６で加熱し、透明ガラス化する点である。石英
チャンバ１３は加熱処理用電気炉２０に挿入されてお
り、フランジ１０とフランジ１２との間には圧力隔壁板
１４が挿入されていない。
【００４０】図２に示した装置による外付けスート母材
の焼結方法について説明する。
の焼結方法について説明する。
【００４１】チャック５で外付けスート母材４の上端を
保持し、石英チャンバ１３内にその外付けスート母材４
をセットする。次に石英チャンバ１３及び石英炉心管１
１内にヘリウムガスを送り、所定温度に昇温済みの加熱
処理用電気炉２０で熱処理する。その後は、従来例と同
様に、石英炉心管１１内にヘリウムガスを送りながら、
焼結温度に昇温済みの石英炉心管１１内に熱処理した外
付けスート母材４を順次送り込む。
保持し、石英チャンバ１３内にその外付けスート母材４
をセットする。次に石英チャンバ１３及び石英炉心管１
１内にヘリウムガスを送り、所定温度に昇温済みの加熱
処理用電気炉２０で熱処理する。その後は、従来例と同
様に、石英炉心管１１内にヘリウムガスを送りながら、
焼結温度に昇温済みの石英炉心管１１内に熱処理した外
付けスート母材４を順次送り込む。
【００４２】外径φ２００ｍｍ、長さ１６００ｍｍ、か
さ密度１．０ｇ／ｃｍ3 の外付けスート母材４を本発明
の方法で焼結したところ、得られた光ファイバ母材は気
泡のない透明なガラス体であった。その時の条件は、石
英チャンバ１３内で、熱処理温度６００℃にて３０分の
加熱処理を行い、石英炉心管１１の焼結温度は１５００
℃で、速度３ｍｍ／分で外付けスート母材４を順次送り
込んだ。またヘリウムガスの流量は１０リットル／分で
あった。
さ密度１．０ｇ／ｃｍ3 の外付けスート母材４を本発明
の方法で焼結したところ、得られた光ファイバ母材は気
泡のない透明なガラス体であった。その時の条件は、石
英チャンバ１３内で、熱処理温度６００℃にて３０分の
加熱処理を行い、石英炉心管１１の焼結温度は１５００
℃で、速度３ｍｍ／分で外付けスート母材４を順次送り
込んだ。またヘリウムガスの流量は１０リットル／分で
あった。
【００４３】ところで、加熱処理用の石英チャンバ１３
は、石英炉心管１１と一体構造であってもよいが、石英
炉心管１１は、外付けスート母材４を透明ガラス化させ
るために１５００℃から１６００℃の高温状態で使用す
るので、失透現象と呼ばれる状態変化が進行し、寿命が
低下する。そのため、石英チャンバ１３と石英炉心管１
１とは圧力隔壁板１４（図１）で分離した方が好まし
い。
は、石英炉心管１１と一体構造であってもよいが、石英
炉心管１１は、外付けスート母材４を透明ガラス化させ
るために１５００℃から１６００℃の高温状態で使用す
るので、失透現象と呼ばれる状態変化が進行し、寿命が
低下する。そのため、石英チャンバ１３と石英炉心管１
１とは圧力隔壁板１４（図１）で分離した方が好まし
い。
【００４４】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のよう
な優れた効果を発揮する。
な優れた効果を発揮する。
【００４５】かさ密度の高い、大型の外付けスート母材
の焼結を、短時間でしかも気泡がなく透明ガラス化でき
るので、大型の光ファイバを効率よく生産することがで
きる。
の焼結を、短時間でしかも気泡がなく透明ガラス化でき
るので、大型の光ファイバを効率よく生産することがで
きる。
【図１】本発明の光ファイバ母材の製造方法を適用した
装置の一実施の形態を示す図である。
装置の一実施の形態を示す図である。
【図２】本発明の光ファイバ母材の製造方法を適用した
装置の他の実施の形態を示す図である。
装置の他の実施の形態を示す図である。
【図３】ＶＡＤ法による光ファイバ母材の製造方法を説
明するための説明図である。
明するための説明図である。
【図４】光ファイバ母材の従来の焼結工程を説明するた
めの説明図である。
めの説明図である。
４ 多孔質スート母材（外付けスート母材） ５ チャック ６ 電気炉 １１ 石英炉心管 １３ 密閉容器（石英チャンバ） １４ 圧力隔壁板 １６ 切換弁 １８ 真空ポンプ
Claims (5)
- 【請求項１】 光ファイバのコアを含むガラス母材の外
周に、バーナの酸水素火炎により生成したガラス微粒子
を吹き付け、ガラス母材の長手方向に順次堆積、成長さ
せて得た多孔質スート母材を不活性ガス雰囲気で加熱
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、上記多孔質スート母材を透明ガラス化する前に、上
記多孔質スート母材を密閉容器内で減圧処理し、透明ガ
ラス化時に用いる不活性ガスをその密閉容器内に充満さ
せて加圧する加圧処理を行い、その後不活性ガス雰囲気
内で加熱し、透明ガラス化することを特徴とする光ファ
イバ母材の製造方法。 - 【請求項２】 上記密閉容器を、抜差し自在な圧力隔壁
板により上下に分離し、分離された密閉容器の下側を電
気炉で加熱し、分離された密閉容器の上側で上記多孔質
スート母材を減圧処理、不活性ガス加圧処理を行った
後、上記圧力隔壁板を抜きとり、密閉容器の下側で焼結
処理用電気炉により上記多孔質スート母材を加熱し、透
明ガラス化する請求項１に記載の光ファイバ母材の製造
方法。 - 【請求項３】 光ファイバのコアを含むガラス母材の外
周に、バーナの酸水素火炎により生成したガラス微粒子
を吹き付け、ガラス母材の長手方向に順次堆積、成長さ
せて得た多孔質スート母材を不活性ガス雰囲気で加熱
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、上記多孔質スート母材を透明ガラス化する前に、上
記多孔質スート母材を密閉容器内で不活性ガスで充満さ
せ、透明ガラス化時より低い温度で加熱処理を行い、そ
の後、不活性ガス雰囲気で加熱し、透明ガラス化するこ
とを特徴とする光ファイバ母材の製造方法。 - 【請求項４】 上記密閉容器を、抜差し自在な圧力隔壁
板により上下に分離し、分離された密閉容器の上側で熱
処理用電気炉により上記多孔質スート母材の加熱処理を
行った後、上記圧力隔壁板を抜きとり、密閉容器の下側
で焼結処理用電気炉により上記多孔質スート母材を加熱
し、透明ガラス化する請求項３に記載の光ファイバ母材
の製造方法。 - 【請求項５】 上記不活性ガスとしてヘリウムガスを用
いる請求項１から３のいずれかに記載の光ファイバ母材
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15366197A JPH111336A (ja) | 1997-06-11 | 1997-06-11 | 光ファイバ母材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15366197A JPH111336A (ja) | 1997-06-11 | 1997-06-11 | 光ファイバ母材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH111336A true JPH111336A (ja) | 1999-01-06 |
Family
ID=15567427
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15366197A Pending JPH111336A (ja) | 1997-06-11 | 1997-06-11 | 光ファイバ母材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH111336A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9517964B2 (en) | 2009-03-12 | 2016-12-13 | Fujikura Ltd. | Method for producing optical fiber preform |
| CN114368900A (zh) * | 2020-10-15 | 2022-04-19 | 信越化学工业株式会社 | 制造光纤用玻璃母材的制造方法、及制造光纤用玻璃母材的装置 |
-
1997
- 1997-06-11 JP JP15366197A patent/JPH111336A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9517964B2 (en) | 2009-03-12 | 2016-12-13 | Fujikura Ltd. | Method for producing optical fiber preform |
| CN114368900A (zh) * | 2020-10-15 | 2022-04-19 | 信越化学工业株式会社 | 制造光纤用玻璃母材的制造方法、及制造光纤用玻璃母材的装置 |
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