JPS5925739B2 - 光伝送用ガラスの製造方法 - Google Patents
光伝送用ガラスの製造方法Info
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- JPS5925739B2 JPS5925739B2 JP9642076A JP9642076A JPS5925739B2 JP S5925739 B2 JPS5925739 B2 JP S5925739B2 JP 9642076 A JP9642076 A JP 9642076A JP 9642076 A JP9642076 A JP 9642076A JP S5925739 B2 JPS5925739 B2 JP S5925739B2
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- JP
- Japan
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- glass
- optical transmission
- heater
- gas
- temperature
- Prior art date
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- Expired
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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]
- C03B37/01413—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
- C03B2207/20—Specific substances in specified ports, e.g. all gas flows specified
- C03B2207/26—Multiple ports for glass precursor
- C03B2207/28—Multiple ports for glass precursor for different glass precursors, reactants or modifiers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2207/00—Glass deposition burners
- C03B2207/46—Comprising performance enhancing means, e.g. electrostatic charge or built-in heater
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2207/00—Glass deposition burners
- C03B2207/60—Relationship between burner and deposit, e.g. position
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は光伝送用ガラスの製造方法の中、特に半径方法
の屈折率分布を制御する新しい手段を提供する方法に関
し、酸化反応によつて生成したガラス微粒子を回転移動
する基板上に軸方向にこれを透明ガラス化して光伝送用
ガラスを製造する方法において、積層しているガラス微
粒子の表面温度を反応用加熱ヒータとは別に設けた冷却
装置によつて所定の温度分布となし、半径方向に所望の
屈折率分布を有するガラス微粒子体を形成することを特
徴とする方法である。
の屈折率分布を制御する新しい手段を提供する方法に関
し、酸化反応によつて生成したガラス微粒子を回転移動
する基板上に軸方向にこれを透明ガラス化して光伝送用
ガラスを製造する方法において、積層しているガラス微
粒子の表面温度を反応用加熱ヒータとは別に設けた冷却
装置によつて所定の温度分布となし、半径方向に所望の
屈折率分布を有するガラス微粒子体を形成することを特
徴とする方法である。
先ず、ガラス微粒子を軸方向に積層する従来の方法を第
１図によつて説明する。
１図によつて説明する。
基板１を回転しながら所定の速度で移動させる。
積層速度に移動速度を合わせる。そしてこの上に純粋シ
リカ又は他の酸化物を含有するシリカの粉末状ガラスを
、半径方向にドープ剤としての酸化物の種類及び含有量
を所定の設定のものになるように積層してゆく。
リカ又は他の酸化物を含有するシリカの粉末状ガラスを
、半径方向にドープ剤としての酸化物の種類及び含有量
を所定の設定のものになるように積層してゆく。
Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３・・・・・・ ＧＮは所定のドープ量
を有するシリカを示している。
を有するシリカを示している。
２はこれらのシリカ。
ガラスが積層して出来るガラス粉末体である。第１図ｂ
においては、ガラス粉末体２は、高温加熱領域（電気抵
抗炉のようなヒーター９によつて加熱される）の中を通
過する時に焼結して透明化してゆく。Ｇｌ、Ｇ２、Ｇ３
・・・・・・ ＧＮ・・・・・・のようなシリカ。
においては、ガラス粉末体２は、高温加熱領域（電気抵
抗炉のようなヒーター９によつて加熱される）の中を通
過する時に焼結して透明化してゆく。Ｇｌ、Ｇ２、Ｇ３
・・・・・・ ＧＮ・・・・・・のようなシリカ。
ガラス（ノン、ドープ又はドープ、シリカ）を作るには
、高温反応してガラスとなりうる混合ガス、例えばＳｉ
又は他の元素のハロゲン化物、水素化物、有機化合物と
そして酸素のガス混合物をＧｌ，Ｇ２・・・・・・に応
じて高温領域に組成をかえて送り込むと高温反応により
シリカ又は他の酸化物を含有するシリカのガラスがＧｌ
，Ｇ２，Ｇ３・・・・・・に応じて出来る。それらガラ
スが基板１上に積層しガラス粉末体２となる。
、高温反応してガラスとなりうる混合ガス、例えばＳｉ
又は他の元素のハロゲン化物、水素化物、有機化合物と
そして酸素のガス混合物をＧｌ，Ｇ２・・・・・・に応
じて高温領域に組成をかえて送り込むと高温反応により
シリカ又は他の酸化物を含有するシリカのガラスがＧｌ
，Ｇ２，Ｇ３・・・・・・に応じて出来る。それらガラ
スが基板１上に積層しガラス粉末体２となる。
例えば第１図Ａ，ｂにおいて、不純物の混入を生じなく
、かつ高温に耐えるような（例えば石英ガラス）材質か
らなるノズル３から高温で酸化反応してシリカ又はドー
プト．シリカ微粒子になる混合ガスＮｌ，Ｎ２，Ｎ３・
・・・・・ＮＮ・・・・・・を吹き出させる。
、かつ高温に耐えるような（例えば石英ガラス）材質か
らなるノズル３から高温で酸化反応してシリカ又はドー
プト．シリカ微粒子になる混合ガスＮｌ，Ｎ２，Ｎ３・
・・・・・ＮＮ・・・・・・を吹き出させる。
この原料ガスは電気抵抗炉のようなヒーター４によつて
高温加熱され微粒子Ｇｌ，Ｇ２・・・・・・ＧＮ・・・
・・・となる。５は原料ガスの予備加熱を示す。
高温加熱され微粒子Ｇｌ，Ｇ２・・・・・・ＧＮ・・・
・・・となる。５は原料ガスの予備加熱を示す。
第１図のガラス粉末体は更に焼結し、ガラス塊り８とな
す。第１図ｂのガラス塊８は次にさらに高温、例えば２
０００℃の炉内に入れて溶融延伸して（必要に応じてく
り返してもよい）１０ツドからフアイバ一を作ることが
出来る。なおここでノズル内での原料ガス孔Ｎｉは適当
な間かく及び相対配置にして、それぞれから出てくるガ
ス混合体は適当に拡散させ、それから生じるガラス微粒
子も半径方向に連続的に組成を変えることが出来る。
す。第１図ｂのガラス塊８は次にさらに高温、例えば２
０００℃の炉内に入れて溶融延伸して（必要に応じてく
り返してもよい）１０ツドからフアイバ一を作ることが
出来る。なおここでノズル内での原料ガス孔Ｎｉは適当
な間かく及び相対配置にして、それぞれから出てくるガ
ス混合体は適当に拡散させ、それから生じるガラス微粒
子も半径方向に連続的に組成を変えることが出来る。
従つて半径方向に特定の屈折率分布を有するガラス粉末
体を作ることが出来る。
体を作ることが出来る。
この従来の方法ではＧｅＯ２やＰ２Ｏ５のようなＳｌＯ
２に比べて蒸発し易い酸化物を分布をつけて多くドープ
することが難しく。
２に比べて蒸発し易い酸化物を分布をつけて多くドープ
することが難しく。
また、生成物の堆積収率は一般に低いものであつた。本
発明はこの点の改善を行う方法を提供したものであり、
第２図の実施例によつて詳述する。
発明はこの点の改善を行う方法を提供したものであり、
第２図の実施例によつて詳述する。
第２図において、ノズル２３の中を通過するガラス形成
原料ガス及び酸化ガスはそれぞれ別な孔導を通つてゆき
、ノズルの出口以後で混合し、ガラス微粒子Ｇｌ，Ｇ２
，Ｇ３・・・・・・ＧＮ・・・・・・を形成させる。Ｇ
ｌ，Ｇ２，Ｇ３・・・・・・ＧＮの原料に対するガラス
形成原料ガス及び又は酸化ガスの温度をＴ３，，Ｔ３２
ラＴ３３゜゛゜０″。
原料ガス及び酸化ガスはそれぞれ別な孔導を通つてゆき
、ノズルの出口以後で混合し、ガラス微粒子Ｇｌ，Ｇ２
，Ｇ３・・・・・・ＧＮ・・・・・・を形成させる。Ｇ
ｌ，Ｇ２，Ｇ３・・・・・・ＧＮの原料に対するガラス
形成原料ガス及び又は酸化ガスの温度をＴ３，，Ｔ３２
ラＴ３３゜゛゜０″。
Ｔ３Ｎ゜゜゜゜”゜とするＯこのＧ１？Ｇ２ｔＧ３・・
・・・・ＧＮ・・・・・・は基板上に積層してゆきガラ
ス粉末体２２となる。この時、反応用加熱ヒータとは別
に設けた冷却装置２６によつてガラス粉末体２２の表面
温度を調整する。この為に外側は例えば電気抵抗炉のよ
うなヒーター２４によつて加熱し、他方ノズル２６より
冷却用ガス２６を流すことにより、ガラス粉末体の表面
温度を調整する。
・・・・ＧＮ・・・・・・は基板上に積層してゆきガラ
ス粉末体２２となる。この時、反応用加熱ヒータとは別
に設けた冷却装置２６によつてガラス粉末体２２の表面
温度を調整する。この為に外側は例えば電気抵抗炉のよ
うなヒーター２４によつて加熱し、他方ノズル２６より
冷却用ガス２６を流すことにより、ガラス粉末体の表面
温度を調整する。
ここでＴ１の温度をガラス粉末体２２の表面温度Ｔ２ｌ
より高くすればガラス微粒子の流れは上昇気流として２
２上に収率よく積層する。
より高くすればガラス微粒子の流れは上昇気流として２
２上に収率よく積層する。
（ガラス微粒子はマツフル２７の内壁につかない）また
、Ｔ３Ｊの温度よりＴ２ｌの温度を低くすれば収率は向
上する。更にガラス微粒子の流れを上昇気流として収率
よく積層するにはＴ３ｊ＜Ｔ１にすることが好ましい。
、Ｔ３Ｊの温度よりＴ２ｌの温度を低くすれば収率は向
上する。更にガラス微粒子の流れを上昇気流として収率
よく積層するにはＴ３ｊ＜Ｔ１にすることが好ましい。
Ｔ４Ｋの温度は冷却用ガスの温度なのでＵＫ〈Ｔ２ｌで
あることは勿論である。一般にフアイバ一に於いては中
央部の屈折率を高くする。
あることは勿論である。一般にフアイバ一に於いては中
央部の屈折率を高くする。
（パラポリツク型屈折率分布又はステツプ型屈折率分布
）このシリカにドーパントをドープしたガラスにおいて
は、例えばＧｅＯ２やＰ２Ｏ５のような蒸発し易い酸化
物等に於いては、中央に於いて濃度を高くすればよい。
その為には、Ｇｌ，Ｇ２，Ｇ３・・・・・・ＧＮ・・・
・・・の組成において中央部のＧｅＯ２のドープ量を増
すとともに積層表面の温度Ｔ２ｌをＴ２ｌ〈Ｔ２２〈Ｔ
２３〈・・・・・・〈Ｔ２Ｎ〈・・・・・・のようにす
るために冷却ガス量を変えることが好ましい。これらの
制御はドープ剤の種類と量に応じて選択する必要がある
。
）このシリカにドーパントをドープしたガラスにおいて
は、例えばＧｅＯ２やＰ２Ｏ５のような蒸発し易い酸化
物等に於いては、中央に於いて濃度を高くすればよい。
その為には、Ｇｌ，Ｇ２，Ｇ３・・・・・・ＧＮ・・・
・・・の組成において中央部のＧｅＯ２のドープ量を増
すとともに積層表面の温度Ｔ２ｌをＴ２ｌ〈Ｔ２２〈Ｔ
２３〈・・・・・・〈Ｔ２Ｎ〈・・・・・・のようにす
るために冷却ガス量を変えることが好ましい。これらの
制御はドープ剤の種類と量に応じて選択する必要がある
。
なお２７は原料ガス及び生成された微粒子がもれない耐
火物からなるマツフルを示している。
火物からなるマツフルを示している。
またＴ３ｊはそれぞれヒーター２５によつて加熱された
時のＧｊに対応する原料ガスの温度であつてもよいし、
ノズル２３内のヒーターによつて加熱される温度であつ
てもよい。実施例を以下に示す。
時のＧｊに対応する原料ガスの温度であつてもよいし、
ノズル２３内のヒーターによつて加熱される温度であつ
てもよい。実施例を以下に示す。
第２図に於いて中心より一列に横にならべた石英パイプ
（２龍φＸ３龍φ）の孔導Ｎｌ，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４より
なるノズル２３にそれぞれ０２ガスが２００ＣＣ／Ｍｍ
，８ＯＯＣＣ／ＩＩＵ！１，１０００ＣＣ／！ｍ！Ｌ，
ｌ４ＯＯＣＣ／Ｍｍ，Ｓｉｃｌ４ガスが２０ＣＣ／Ｍｕ
ｌ，４８ＣＣ／Ｍｍ，ｌ５ＯＣＣ／Ｍｍ，２４ＯＣＣ／
Ｍｍ，Ｇｅｃｌ４ガスが２０ＣＣ／Ｍｍ，ｌ２ＯＣＣ／
Ｍｕｌ，５ＯＣＣ／Ｍｕｌ，４ＯＣＣ／Ｍｕｌ（３００
Ｃ）の混合ガスを基板乃至ガラス粉末体２２の表面に吹
きつける。
（２龍φＸ３龍φ）の孔導Ｎｌ，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４より
なるノズル２３にそれぞれ０２ガスが２００ＣＣ／Ｍｍ
，８ＯＯＣＣ／ＩＩＵ！１，１０００ＣＣ／！ｍ！Ｌ，
ｌ４ＯＯＣＣ／Ｍｍ，Ｓｉｃｌ４ガスが２０ＣＣ／Ｍｕ
ｌ，４８ＣＣ／Ｍｍ，ｌ５ＯＣＣ／Ｍｍ，２４ＯＣＣ／
Ｍｍ，Ｇｅｃｌ４ガスが２０ＣＣ／Ｍｍ，ｌ２ＯＣＣ／
Ｍｕｌ，５ＯＣＣ／Ｍｕｌ，４ＯＣＣ／Ｍｕｌ（３００
Ｃ）の混合ガスを基板乃至ガラス粉末体２２の表面に吹
きつける。
これらは予備加熱ヒーター２５で１５００℃及び加熱ヒ
ーター２４で１５００℃によつて加熱されガラス微粒子
の流れが形成された。そして冷却ガスとして液化酸素の
蒸気を用いて表面温度を１２００℃に保持した。このと
き１０ｍｍ／Ｈｒのガラス粉末層２２が積層した。基板
乃至ガラス粉末層２２は１０ｍｍ／Ｈｒで移動させる。
５０Ｈｒ試転しロツドとなし１４５００Ｃ３０分で焼結
して透明にした後切削し２５７ｆｔｍφのロツドを作り
、これを高周波誘導加熱炉内で２００『Ｃの高温にし、
溶融紡糸して２００μｍφのフアイバ一を作つた。
ーター２４で１５００℃によつて加熱されガラス微粒子
の流れが形成された。そして冷却ガスとして液化酸素の
蒸気を用いて表面温度を１２００℃に保持した。このと
き１０ｍｍ／Ｈｒのガラス粉末層２２が積層した。基板
乃至ガラス粉末層２２は１０ｍｍ／Ｈｒで移動させる。
５０Ｈｒ試転しロツドとなし１４５００Ｃ３０分で焼結
して透明にした後切削し２５７ｆｔｍφのロツドを作り
、これを高周波誘導加熱炉内で２００『Ｃの高温にし、
溶融紡糸して２００μｍφのフアイバ一を作つた。
これに光を伝送したところよく伝わり、λ０．６３μｍ
で１０ｄＢ／Ｋｍｌλ−１．０５μｍで１０ｄＢ／Ｋｍ
の低損失で歪の小さいフアイバ一が出来た。
で１０ｄＢ／Ｋｍｌλ−１．０５μｍで１０ｄＢ／Ｋｍ
の低損失で歪の小さいフアイバ一が出来た。
比較として、上記実験において、冷却ガスを用いない場
合には、基板の移動速度（ガラス粉末層の成長速度）及
びＧｅＯ２のドープ量とも半分以下であつた。
合には、基板の移動速度（ガラス粉末層の成長速度）及
びＧｅＯ２のドープ量とも半分以下であつた。
本発明の方法によつて、ＧｅＯ２やＰ２Ｏ５のようなＳ
ｌＯ２に比べて蒸発し易い酸化物を半径方向に所望の分
布をつけてより多くドープすることができ、また生成物
の堆積収率を高めることができる。
ｌＯ２に比べて蒸発し易い酸化物を半径方向に所望の分
布をつけてより多くドープすることができ、また生成物
の堆積収率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来の方法、第２図は本発明による製造方法の
説明図を示す。 図において、１は基板、２はガラス粉末体、３はノズル
、４はヒーター、５は予備加熱用ヒーター、８は焼結さ
れたガラス塊、９は焼結加熱用ヒーター、２２はガラス
粉末層、２３はノズル、２４は加熱ヒーター、２５は予
備加熱用ヒーター、２６は冷却用ガス、２７はマツフル
をそれぞれ示す。
説明図を示す。 図において、１は基板、２はガラス粉末体、３はノズル
、４はヒーター、５は予備加熱用ヒーター、８は焼結さ
れたガラス塊、９は焼結加熱用ヒーター、２２はガラス
粉末層、２３はノズル、２４は加熱ヒーター、２５は予
備加熱用ヒーター、２６は冷却用ガス、２７はマツフル
をそれぞれ示す。
Claims (1)
- １ 酸化反応によつて生成したガラス微粒子を回転移動
する基板上に軸方向に積層し、これを透明ガラス化して
光伝送用ガラスを製造する方法において、積層している
ガラス微粒子の表面温度を反応用加熱ヒータとは別に設
けた冷却装置によつて所定の温度分布となし、半径方向
に所望の屈折率分布を有するガラス微粒子体を形成する
ことを特徴とする光伝送用ガラスの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9642076A JPS5925739B2 (ja) | 1976-08-11 | 1976-08-11 | 光伝送用ガラスの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9642076A JPS5925739B2 (ja) | 1976-08-11 | 1976-08-11 | 光伝送用ガラスの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5321936A JPS5321936A (en) | 1978-02-28 |
| JPS5925739B2 true JPS5925739B2 (ja) | 1984-06-20 |
Family
ID=14164475
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9642076A Expired JPS5925739B2 (ja) | 1976-08-11 | 1976-08-11 | 光伝送用ガラスの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5925739B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5510459A (en) * | 1978-07-08 | 1980-01-24 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Production of fiber base material for light communication and burner for production |
| JPS5654241A (en) * | 1979-10-12 | 1981-05-14 | Hitachi Ltd | Preparation of optical fiber matrix |
-
1976
- 1976-08-11 JP JP9642076A patent/JPS5925739B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5321936A (en) | 1978-02-28 |
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