JPS6016376B2 - 光フアイバ素材の製造方法 - Google Patents
光フアイバ素材の製造方法Info
- Publication number
- JPS6016376B2 JPS6016376B2 JP5847478A JP5847478A JPS6016376B2 JP S6016376 B2 JPS6016376 B2 JP S6016376B2 JP 5847478 A JP5847478 A JP 5847478A JP 5847478 A JP5847478 A JP 5847478A JP S6016376 B2 JPS6016376 B2 JP S6016376B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heating source
- glass tube
- optical fiber
- manufacturing
- source
- 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.)
- 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]
- C03B37/018—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] by glass deposition on a glass substrate, e.g. by inside-, modified-, plasma-, or plasma modified- chemical vapour deposition [ICVD, MCVD, PCVD, PMCVD], i.e. by thin layer coating on the inside or outside of a glass tube or on a glass rod
- C03B37/01807—Reactant delivery systems, e.g. reactant deposition burners
- C03B37/01815—Reactant deposition burners or deposition heating means
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- General Life Sciences & Earth 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】
本発明は改良された光フアィバ素材の製造方法に関する
ものである。
ものである。
従来、低損失の光フアィバ素材を製造する方法として、
第１図に示す様な内煤付法（ＭＣＶＤ法）と呼ばれる方
法がある。この方法は局部加熱源２を往復移動させて、
円筒状ガラス管１の内壁に所望のガラスを堆積させてい
くものであるが、堆積されたガラスは第２図に示すよう
に原料入口側の膜厚及び添加元素量の長手方向の均一性
がよくないこと、原料の有効利用度が約５０％程度とや
）低いこと、出発材料の円筒状ガラス管の製造過程中で
の縦径があること等の問題点があった。本発明の目的は
上記問題点を解消させた改良された光フアィバ素材の製
造方法を提供するものである。
第１図に示す様な内煤付法（ＭＣＶＤ法）と呼ばれる方
法がある。この方法は局部加熱源２を往復移動させて、
円筒状ガラス管１の内壁に所望のガラスを堆積させてい
くものであるが、堆積されたガラスは第２図に示すよう
に原料入口側の膜厚及び添加元素量の長手方向の均一性
がよくないこと、原料の有効利用度が約５０％程度とや
）低いこと、出発材料の円筒状ガラス管の製造過程中で
の縦径があること等の問題点があった。本発明の目的は
上記問題点を解消させた改良された光フアィバ素材の製
造方法を提供するものである。
本発明者の検討結果によれば、加熱源の直前を冷却すれ
ば、気相状で反応し、生成したＳｉ０２等の微粒子〔第
１図の５（スート）と称する〕の堆積量が増すことが見
出された。
ば、気相状で反応し、生成したＳｉ０２等の微粒子〔第
１図の５（スート）と称する〕の堆積量が増すことが見
出された。
このスートの堆積量が増加する理由は明確には言えない
が、一般に温度勾配をもつ気体中に微粒子が存在してい
る時、温度の低い個所で微粒子濃度が高くなると言う現
象がある。
が、一般に温度勾配をもつ気体中に微粒子が存在してい
る時、温度の低い個所で微粒子濃度が高くなると言う現
象がある。
固体壁に微粒子が衝突する場合にも固体壁がより低温で
あればこの衝突確率（付着確率）も増加する。これはサ
ーマルブレシピラィトと呼ばれる現象で、古くから知ら
れてはいるが、その原理に関する定説は未だ明らかでな
い。
あればこの衝突確率（付着確率）も増加する。これはサ
ーマルブレシピラィトと呼ばれる現象で、古くから知ら
れてはいるが、その原理に関する定説は未だ明らかでな
い。
本発明に於ても同様の原理でガス（スート）温度とシリ
カ／ぐィプ内壁の温度差が大きい程スートのパイプ内壁
への付着確率が増すものと考えられる。
カ／ぐィプ内壁の温度差が大きい程スートのパイプ内壁
への付着確率が増すものと考えられる。
さらに本発明者の検討結果によれば、加熱源の直前に加
えて直後をも強制的に冷却することにより、堆積された
ガラス層の膜厚及び添加元素量に関する不均一部の長さ
が短か〈なること、およびガラス管の変形を減少する効
果のあることをもみし、だした。
えて直後をも強制的に冷却することにより、堆積された
ガラス層の膜厚及び添加元素量に関する不均一部の長さ
が短か〈なること、およびガラス管の変形を減少する効
果のあることをもみし、だした。
本発明は上記の現象を利用してなされたものである。
次に本発明を第３図に示す実施例によって説明する。
１は円筒状ガラス管、２は局部加熱源で上記ガラス管１
の上を複数回往復移動させてガラス管１の内壁に所望の
ガラス媒を堆積させていくものである。
の上を複数回往復移動させてガラス管１の内壁に所望の
ガラス媒を堆積させていくものである。
３は原料ガスを示す。
４１は加熱源の直前を強制的に冷却する冷却源、４２は
加熱源の直前を強制的に冷却直後を冷却する冷却源で、
共にガラス管１の外壁にリング状のパイプを間隔をおい
て取付けＡｒ，Ｎ３Ｃ０２等の非酸化性ガスをガラス管
壁に吹きつけるか、冷却水をスパイラル状のパイプに流
して冷却するものである。
加熱源の直前を強制的に冷却直後を冷却する冷却源で、
共にガラス管１の外壁にリング状のパイプを間隔をおい
て取付けＡｒ，Ｎ３Ｃ０２等の非酸化性ガスをガラス管
壁に吹きつけるか、冷却水をスパイラル状のパイプに流
して冷却するものである。
以上の如く加熱源２の直前のガラス管壁を冷却しながら
加熱することによりガラス管壁内に気相状で反応し生成
した微粒子（スート）の堆積量が平均して増大し、原料
の有効利用度（収率）が高まる。
加熱することによりガラス管壁内に気相状で反応し生成
した微粒子（スート）の堆積量が平均して増大し、原料
の有効利用度（収率）が高まる。
又加熱源２の直後をも冷却すると収率が高まることに加
えて光フアィバ用ガラス素材の長手方向に均一性が増す
ため、有効長の長い素材が得られ、又、出発材料のガラ
ス管の変形が少なくなるためコア径の寸法精度の良好な
光フアィバ用素材が得られる等光フアィバの製造上極め
て有効である。以下、従来のＭＣＶＤ法に対し本発明の
実施例を比較しながら説明する。
えて光フアィバ用ガラス素材の長手方向に均一性が増す
ため、有効長の長い素材が得られ、又、出発材料のガラ
ス管の変形が少なくなるためコア径の寸法精度の良好な
光フアィバ用素材が得られる等光フアィバの製造上極め
て有効である。以下、従来のＭＣＶＤ法に対し本発明の
実施例を比較しながら説明する。
本発明は下記材料のガラスだけでなく、同様の方法で作
製できるガラス膜、例えばＳｉ０２一Ｂ０３ガラス、Ｓ
ｉ０２−Ｐ２０５ガラスなどに広く適用できる。
製できるガラス膜、例えばＳｉ０２一Ｂ０３ガラス、Ｓ
ｉ０２−Ｐ２０５ガラスなどに広く適用できる。
比較例 １
第１図に示した装置でＳｊ０２−蛇０２ガラス膜を作成
した。
した。
出発材料のガラス管１として外径２０肋、肉厚１．５肋
の石英管を使用した。
の石英管を使用した。
ガラス合成用原料としては室温のＳＩＣ１４及びＱＣ１
４中へ酸素をキャリアとしてバブルさせ（それぞれ２０
０ｃｃ／分，１６０ｃｃ／分）、さらに余剰の０２を５
００ｃｃ／分加えて１の石英管内に導入した。加熱源２
によりガラス管を約１４０００Ｃに加熱しながら、この
加熱源を８の／分の速度で２０回移動させて管内壁にＳ
ｉ０２−快０２膜を作成したところ、原料入口側の膜厚
に関する不均一部長は、約４０肌，Ｇｅ０２濃度の不均
一部長は約５仇奴あった。又、ＳＩＣ１４の有効利用度
は約５０％であった。石英管の外径は加熱前後で約３０
％程縞４・化した。比較例 ２ 移動加熱源２の後方（第３図の４２）に、２０そ／分の
量のＮ２ガスを１方向に吹き出させるノズルを１ケ設け
、加熱源と同期ごせて移動させながら、比較例１で述べ
たのと同様の条件でＳｊ０２一Ｇ０２腰を作成したとこ
ろ１０回の移動で石英管の変形が大きくなった。
４中へ酸素をキャリアとしてバブルさせ（それぞれ２０
０ｃｃ／分，１６０ｃｃ／分）、さらに余剰の０２を５
００ｃｃ／分加えて１の石英管内に導入した。加熱源２
によりガラス管を約１４０００Ｃに加熱しながら、この
加熱源を８の／分の速度で２０回移動させて管内壁にＳ
ｉ０２−快０２膜を作成したところ、原料入口側の膜厚
に関する不均一部長は、約４０肌，Ｇｅ０２濃度の不均
一部長は約５仇奴あった。又、ＳＩＣ１４の有効利用度
は約５０％であった。石英管の外径は加熱前後で約３０
％程縞４・化した。比較例 ２ 移動加熱源２の後方（第３図の４２）に、２０そ／分の
量のＮ２ガスを１方向に吹き出させるノズルを１ケ設け
、加熱源と同期ごせて移動させながら、比較例１で述べ
たのと同様の条件でＳｊ０２一Ｇ０２腰を作成したとこ
ろ１０回の移動で石英管の変形が大きくなった。
この素材の原料入口側の膜厚に関する不均一部長は約２
５側，戊０２濃度の不均一部長は約３仇舷と比較例１に
対して改善されたが、ＳＩＣ１４の有効利用度は約５０
％であり、比較例１と同じであった。比較例 ３ 石英管１の周囲に２０夕／分の量のＮ２ガスをリング状
に吹き出させるノズルを加熱源の後方に設けて比較例２
に述べたのと同様の条件でＳｉ０２−Ｗ０２膜を作成し
たところ、２０回の加熱源の移動によっても石英管の変
形は殆んどなく変形を防ぐ効果のあることが解つた。
５側，戊０２濃度の不均一部長は約３仇舷と比較例１に
対して改善されたが、ＳＩＣ１４の有効利用度は約５０
％であり、比較例１と同じであった。比較例 ３ 石英管１の周囲に２０夕／分の量のＮ２ガスをリング状
に吹き出させるノズルを加熱源の後方に設けて比較例２
に述べたのと同様の条件でＳｉ０２−Ｗ０２膜を作成し
たところ、２０回の加熱源の移動によっても石英管の変
形は殆んどなく変形を防ぐ効果のあることが解つた。
しかし、ＳＩＣ１４の有効利用度は改善されなかった。
本発明の実施例 １ ２０そ／分の量のＮ２ガスを、石英管１の周囲にリング
状に吹き出させるノズルを加熱源の前方（第３図４１）
に設けて、比較例２に述べたのと同様の条件でＳｊ０２
−Ｇｅ０２膜を作成したところ２０回の加熱源の移動後
、石英管の外径は約１０％の縮小化にとどまり、又この
素材の原料入口側の膜厚に関する不均一部長は約３５肋
，Ｑ０２濃度の不均一部長は約４５凧まで改善されたが
、さらにＳＩＣ１４の有効利用度は、約６５％と比較例
１に対して著しい効果のあることを確認した。
本発明の実施例 １ ２０そ／分の量のＮ２ガスを、石英管１の周囲にリング
状に吹き出させるノズルを加熱源の前方（第３図４１）
に設けて、比較例２に述べたのと同様の条件でＳｊ０２
−Ｇｅ０２膜を作成したところ２０回の加熱源の移動後
、石英管の外径は約１０％の縮小化にとどまり、又この
素材の原料入口側の膜厚に関する不均一部長は約３５肋
，Ｑ０２濃度の不均一部長は約４５凧まで改善されたが
、さらにＳＩＣ１４の有効利用度は、約６５％と比較例
１に対して著しい効果のあることを確認した。
本発明の実施例 ２
石英管１の周囲にリング状に吹き出させるノズルを加熱
源の前後に設けて、それぞれ２０夕／分の量のＮ２ガス
を石英管に吹きつけながら比較例２に述べたのと同様な
条件でＳｉ０２−Ｗ０２膜を作成したところ、２の司の
加熱源の移動後、石英管の変形は殆んどなく、原料入口
側の膜厚に関する不均一部長は約２５肋，蛇０２濃度の
不均一部長は約３０側で、ＳＩＣ１４の有効利用度は約
６５％であり、比較例１に対して原料の有効利用度はも
とより、濃厚の均一性、外径の変形に有効であることを
確認した。
源の前後に設けて、それぞれ２０夕／分の量のＮ２ガス
を石英管に吹きつけながら比較例２に述べたのと同様な
条件でＳｉ０２−Ｗ０２膜を作成したところ、２の司の
加熱源の移動後、石英管の変形は殆んどなく、原料入口
側の膜厚に関する不均一部長は約２５肋，蛇０２濃度の
不均一部長は約３０側で、ＳＩＣ１４の有効利用度は約
６５％であり、比較例１に対して原料の有効利用度はも
とより、濃厚の均一性、外径の変形に有効であることを
確認した。
本発明においては、以上説明したように、加熱源の直前
を冷却することにより、光フアィバ素材の原料の有効利
用度は共に向上した。
を冷却することにより、光フアィバ素材の原料の有効利
用度は共に向上した。
又、加熱源の直前とともに直後をも冷却することにより
、上記に加えて、石英管の熱変形が小さくなったため、
コア及びクラッドの寸法精度が向上し、さらに膜厚が均
一に付着することが確認された。
、上記に加えて、石英管の熱変形が小さくなったため、
コア及びクラッドの寸法精度が向上し、さらに膜厚が均
一に付着することが確認された。
発熱体として、抵抗発熱体を用いる場合、発熱体の酸化
による劣下を受け難くするためＡｒ，Ｎ２等の非酸化性
気体を用いることが望ましい。
による劣下を受け難くするためＡｒ，Ｎ２等の非酸化性
気体を用いることが望ましい。
発熱体の酸化による劣下が問題とならない場合には、冷
却用気体として、空気を用いることが出来る。
却用気体として、空気を用いることが出来る。
第１図は従来の内煤付法を示す概略図、第２図はガラス
素材の長手方向に関するガラス堆積層の膜厚及び添加剤
濃度の不均一部を示す図、第３図は本発明による内煤付
法を示す概略図である。 １はガラス管、２は加熱源、３は原料ガス、４１，４２
は冷却源を示す。 オー図 オ２図 オヲ図
素材の長手方向に関するガラス堆積層の膜厚及び添加剤
濃度の不均一部を示す図、第３図は本発明による内煤付
法を示す概略図である。 １はガラス管、２は加熱源、３は原料ガス、４１，４２
は冷却源を示す。 オー図 オ２図 オヲ図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 円筒状ガラス管内に、ガラス形成用原料ガスを供給
すると共に、局部加熱源を該円筒状ガラス管に沿つて移
動させて局部加熱を施し、該円筒状ガラス管内壁に所望
のガラス層を堆積せしめる方法において、該局部加熱源
の直前に該局部加熱源と同期する冷却源を設け、局部加
熱直前のガラス管部分を強制的に冷却することを特徴と
する光フアイバ素材の製造方法。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載の方法において、冷却
源としてガラス管の外壁にリング状に気体を吹きつける
ノズルを用いることを特徴とする光フアイバ素材の製造
方法。 ３ 特許請求の範囲第１項または第２項に記載の方法に
おいて、加熱源として抵抗発熱体・冷却源としてＡｒ，
Ｎ＿２，ＣＯ＿２等の非酸化性ガスを用いることを特徴
とする光フアイバ素材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5847478A JPS6016376B2 (ja) | 1978-05-17 | 1978-05-17 | 光フアイバ素材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5847478A JPS6016376B2 (ja) | 1978-05-17 | 1978-05-17 | 光フアイバ素材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54151623A JPS54151623A (en) | 1979-11-29 |
| JPS6016376B2 true JPS6016376B2 (ja) | 1985-04-25 |
Family
ID=13085420
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5847478A Expired JPS6016376B2 (ja) | 1978-05-17 | 1978-05-17 | 光フアイバ素材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6016376B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6045134B2 (ja) * | 1978-07-07 | 1985-10-08 | 古河電気工業株式会社 | 光フアイバ用ガラスの加工方法 |
| US4302230A (en) * | 1980-04-25 | 1981-11-24 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | High rate optical fiber fabrication process using thermophoretically enhanced particle deposition |
| KR0168009B1 (ko) * | 1996-09-13 | 1999-10-15 | 김광호 | 광섬유 모재를 제조시 사용되는 냉각장치 |
| NL1018239C2 (nl) | 2001-06-08 | 2002-12-10 | Draka Fibre Technology Bv | Optische vezel en werkwijze voor het vervaardigen van een optische vezel. |
| CN101041550B (zh) | 2006-12-28 | 2010-12-15 | 北京交通大学 | 低温气体制冷提高mcvd沉积效率与质量的方法和装置 |
-
1978
- 1978-05-17 JP JP5847478A patent/JPS6016376B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54151623A (en) | 1979-11-29 |
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