JPS6159252B2 - - Google Patents
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- JPS6159252B2 JPS6159252B2 JP3196582A JP3196582A JPS6159252B2 JP S6159252 B2 JPS6159252 B2 JP S6159252B2 JP 3196582 A JP3196582 A JP 3196582A JP 3196582 A JP3196582 A JP 3196582A JP S6159252 B2 JPS6159252 B2 JP S6159252B2
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- Japan
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- porous base
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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]
- C03B37/01486—Means for supporting, rotating or translating the preforms being formed, e.g. lathes
-
- 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
- C03B2207/04—Multi-nested ports
- C03B2207/08—Recessed or protruding 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
- C03B2207/70—Control measures
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (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】
本発明は光フアイバ母材の製造方法に係り、特
に気相軸付法（Vapor−phase axial
deposition；VAD法）による光フアイバ母材の製
造方法の改良に関するものである。
に気相軸付法（Vapor−phase axial
deposition；VAD法）による光フアイバ母材の製
造方法の改良に関するものである。
VAD法により光フアイバ母材を製造する場
合、まず、Sic４、Gec４、Poc３、BBr3な
どを気相として、酸水素炎中で酸化物微粒子と
し、この微粒子を石英棒などの先端をターゲツト
として吹き付け、多孔質母材を長さ方向に成長さ
せるが、この多孔質母材の底面形状は、バーナー
ガス流量（H2、O2、Ar、Sic４、Gec４、
Poc３）、バーナーとターゲツト間距離、バー
ナー周辺ガス流量（N2、Ar）などで決まり、多
孔質母材の底面形状をαｓとし、焼結ガラス化し
たときの屈折率分布定数をαｇとすると、αｓと
αｇとの間には、第１図に示すような相関関係が
ある。それ故に、屈折率分布を制御するには、多
孔質母材の底面形状を制御すればよいことがわか
る。
合、まず、Sic４、Gec４、Poc３、BBr3な
どを気相として、酸水素炎中で酸化物微粒子と
し、この微粒子を石英棒などの先端をターゲツト
として吹き付け、多孔質母材を長さ方向に成長さ
せるが、この多孔質母材の底面形状は、バーナー
ガス流量（H2、O2、Ar、Sic４、Gec４、
Poc３）、バーナーとターゲツト間距離、バー
ナー周辺ガス流量（N2、Ar）などで決まり、多
孔質母材の底面形状をαｓとし、焼結ガラス化し
たときの屈折率分布定数をαｇとすると、αｓと
αｇとの間には、第１図に示すような相関関係が
ある。それ故に、屈折率分布を制御するには、多
孔質母材の底面形状を制御すればよいことがわか
る。
ところで、従来は第２図に示すように、多孔質
母材１の先端部の１個所の外径Ｄ、あるいは、第
３図に示すように、多孔質母材１とバーナー２と
の距離ｈをモニタしながら多孔質母材１の底面形
状を制御していた。しかし、これらの値が一定で
あつても底面形状は種々異なる。また、底面形状
の再現がとられているか否か、あるいは、底面形
状制御のため、ガス流量を変えたとしても、底面
形状がどれだけ変つたかを２次元または３次元的
にとられることができない。また、底面形状の制
御は、バーナーガス流量を変えることによつて行
つているが、このパラメータを変えるだけで屈折
率差、成長速度等も変つてしまう。そのため、中
心部の多孔質母材堆積条件を変えることなく多孔
質母材底面形状を制御する方法の開発が望まれて
いた。
母材１の先端部の１個所の外径Ｄ、あるいは、第
３図に示すように、多孔質母材１とバーナー２と
の距離ｈをモニタしながら多孔質母材１の底面形
状を制御していた。しかし、これらの値が一定で
あつても底面形状は種々異なる。また、底面形状
の再現がとられているか否か、あるいは、底面形
状制御のため、ガス流量を変えたとしても、底面
形状がどれだけ変つたかを２次元または３次元的
にとられることができない。また、底面形状の制
御は、バーナーガス流量を変えることによつて行
つているが、このパラメータを変えるだけで屈折
率差、成長速度等も変つてしまう。そのため、中
心部の多孔質母材堆積条件を変えることなく多孔
質母材底面形状を制御する方法の開発が望まれて
いた。
本発明は上記に鑑みてなされたもので、その目
的とするところは、多孔質母材の屈折率および成
長速度を変えることなく多孔質母材底面形状をあ
らかじめ設定した形状に再現させることができる
光フアイバ母材の製造方法を提供することにあ
る。
的とするところは、多孔質母材の屈折率および成
長速度を変えることなく多孔質母材底面形状をあ
らかじめ設定した形状に再現させることができる
光フアイバ母材の製造方法を提供することにあ
る。
本発明の特徴は、多孔質母材底面部の外形を母
材成長方向の複数個所で同時に測定し、最下端部
の外径が所定値になるように多孔質母材を成長さ
せる棒状体の引き上げ速度を制御し、その他の部
分の外径に応じた電気信号を用いてバーナーの周
辺から吹き付けるガス流量を少なくとも１個所以
上で制御して上記多孔質母材の底面形状が所定形
状になるようにした点にある。
材成長方向の複数個所で同時に測定し、最下端部
の外径が所定値になるように多孔質母材を成長さ
せる棒状体の引き上げ速度を制御し、その他の部
分の外径に応じた電気信号を用いてバーナーの周
辺から吹き付けるガス流量を少なくとも１個所以
上で制御して上記多孔質母材の底面形状が所定形
状になるようにした点にある。
以下本発明の方法の一実施例を第４図〜第６図
を用いて詳細に説明する。
を用いて詳細に説明する。
第４図は本発明の製造方法の一実施例を説明す
るためのVAD法にもとずく製造装置の一例を示
す構成図である。第４図において、３は排気装置
付ガラス容器、４はガラス容器３内に挿入してあ
る石英棒で石英棒４は引上げ装置５によつて逐次
引上げることができるようになつており、かつ、
所定の回転速度で回転できるようにしてある。２
は四重管バーナーで、中心部にSic４を1200
mg／min、Gec４を150mg／min、Poc３を23
mg／min、Arギヤリアガスを800mg／min流し、
その外側に順にArを0.59／min、H2を３／
min、O2を６／min流す。このバーナー２の周
辺には、バーナー２の先端から100mmの高さに内
側から順に外径28mm、内径25mmのガラス管６、外
径38mm、内径34mmのガラス管７、外径50mm、内径
44mmのガラス管８が設けられてあり、ガラス管６
内にはH2を４／min、ガラス管６，７間にはN2
を０〜６／min、ガラス管７，８間にはN2を20
〜30／min、ガラス管８とガラス容器１との間
にはN2を35／min流すようにしてある。石英棒
４の先端がバーナー２の先端より130mm上にくる
ようにして、石英棒４の先端をターゲツトとし、
これにSic４、Gec４、Poc３などを気相と
して酸水素炎中で酸化物微粒子としたものを吹き
付けると、多孔質母材１が石英棒４の長さ方向に
成長する。
るためのVAD法にもとずく製造装置の一例を示
す構成図である。第４図において、３は排気装置
付ガラス容器、４はガラス容器３内に挿入してあ
る石英棒で石英棒４は引上げ装置５によつて逐次
引上げることができるようになつており、かつ、
所定の回転速度で回転できるようにしてある。２
は四重管バーナーで、中心部にSic４を1200
mg／min、Gec４を150mg／min、Poc３を23
mg／min、Arギヤリアガスを800mg／min流し、
その外側に順にArを0.59／min、H2を３／
min、O2を６／min流す。このバーナー２の周
辺には、バーナー２の先端から100mmの高さに内
側から順に外径28mm、内径25mmのガラス管６、外
径38mm、内径34mmのガラス管７、外径50mm、内径
44mmのガラス管８が設けられてあり、ガラス管６
内にはH2を４／min、ガラス管６，７間にはN2
を０〜６／min、ガラス管７，８間にはN2を20
〜30／min、ガラス管８とガラス容器１との間
にはN2を35／min流すようにしてある。石英棒
４の先端がバーナー２の先端より130mm上にくる
ようにして、石英棒４の先端をターゲツトとし、
これにSic４、Gec４、Poc３などを気相と
して酸水素炎中で酸化物微粒子としたものを吹き
付けると、多孔質母材１が石英棒４の長さ方向に
成長する。
ガラス容器３の外側にはテレビカメラ９が設置
してあり、多孔質母材８の底面部をテレビデイス
プレイ１０の画面上に映し出し、底面部先端から
３個所の所定の高さ位置で同時に多孔質母材１の
外径D1、D2、D3を測定できるようにしてある。
そして、D1の測定信号は引上げ装置５に与えて
石英棒４の引上速度を制御し、D1の測定信号と
D2の測定の測定信号との差はガス流量制御部１
２に与え、D1の測定信号とD3の測定信号との差
はガス流量制御部１３に与え、ガス流量制御部１
１によりガラス管６内に流すN2の流量を４／
minに制御するが、ガス流量制御部１２，１３に
よつては｜D1−D2｜、｜D1−D3｜に対応した信
号に基づく出力によつてそれぞれガラス管６，７
間および７，８間に流すN2の流量を上記した流
量範囲内で制御するようにして、多孔質母材１の
底面形状が所定の形状になるようにしてある。
してあり、多孔質母材８の底面部をテレビデイス
プレイ１０の画面上に映し出し、底面部先端から
３個所の所定の高さ位置で同時に多孔質母材１の
外径D1、D2、D3を測定できるようにしてある。
そして、D1の測定信号は引上げ装置５に与えて
石英棒４の引上速度を制御し、D1の測定信号と
D2の測定の測定信号との差はガス流量制御部１
２に与え、D1の測定信号とD3の測定信号との差
はガス流量制御部１３に与え、ガス流量制御部１
１によりガラス管６内に流すN2の流量を４／
minに制御するが、ガス流量制御部１２，１３に
よつては｜D1−D2｜、｜D1−D3｜に対応した信
号に基づく出力によつてそれぞれガラス管６，７
間および７，８間に流すN2の流量を上記した流
量範囲内で制御するようにして、多孔質母材１の
底面形状が所定の形状になるようにしてある。
いま、ガラス管６内に流すN2の流量をＱN0、ガ
ラス管６，７間に流すN2の流量をＱN1、ガラス管
７，８間に流すN2の流量をＱN2としたとき、ＱN
０、ＱN2を一定としてＱN1を変えたときの多孔質
母材８の底面形状αｓは第５図に示すようにな
り、また、ＱN0、ＱN1を一定としてＱN2を変えた
ときのそれは第６図に示すようになる。
ラス管６，７間に流すN2の流量をＱN1、ガラス管
７，８間に流すN2の流量をＱN2としたとき、ＱN
０、ＱN2を一定としてＱN1を変えたときの多孔質
母材８の底面形状αｓは第５図に示すようにな
り、また、ＱN0、ＱN1を一定としてＱN2を変えた
ときのそれは第６図に示すようになる。
そこで、本発明においては、テレビデイスプレ
イ１０の画面上に多孔質母材１の底面部を映し出
し、底面先端部が画面上の一定の位置にくるよう
にし、この画面上において、底面先端から2.5mm
の高さ位置での多孔質母材１の外径D1を23mmに
設定しておき、この位置で多孔質母材１の外径が
23mmになるように、D1の測定信号によつて石英
棒４の引上速度を引上げ装置５により制御し、そ
の後約20分経過してから、あらかじめ底面先端か
ら10mmの高さの位置での外径D2を38mm、20mmの
高さの位置での外径D3を48mmに設定したとき
に、実際のD2、D3が設定値通りになつているか
どうかをモニタし、設定値通りになるように、｜
D1−D2｜に相当する電気信号によつてガス流量
制御部１２を介してＤN1を制御し、また、｜D1−
D3｜に相当する電気信号によつてガス流量制御
部１３を介してＱN2を制御し（ＱN0は一定）、こ
のような条件下で多孔質母材１として外径約60
mm、長さ200mmのものを20本試作し、これらをそ
れぞれ製造工程中に第４図の焼結炉１４で加熱溶
融させて透明な光フアバ母材とし、その屈折率分
布を測定した。その結果、屈折率分布定数αｇの
変動幅は±0.05以下と良好であつた。
イ１０の画面上に多孔質母材１の底面部を映し出
し、底面先端部が画面上の一定の位置にくるよう
にし、この画面上において、底面先端から2.5mm
の高さ位置での多孔質母材１の外径D1を23mmに
設定しておき、この位置で多孔質母材１の外径が
23mmになるように、D1の測定信号によつて石英
棒４の引上速度を引上げ装置５により制御し、そ
の後約20分経過してから、あらかじめ底面先端か
ら10mmの高さの位置での外径D2を38mm、20mmの
高さの位置での外径D3を48mmに設定したとき
に、実際のD2、D3が設定値通りになつているか
どうかをモニタし、設定値通りになるように、｜
D1−D2｜に相当する電気信号によつてガス流量
制御部１２を介してＤN1を制御し、また、｜D1−
D3｜に相当する電気信号によつてガス流量制御
部１３を介してＱN2を制御し（ＱN0は一定）、こ
のような条件下で多孔質母材１として外径約60
mm、長さ200mmのものを20本試作し、これらをそ
れぞれ製造工程中に第４図の焼結炉１４で加熱溶
融させて透明な光フアバ母材とし、その屈折率分
布を測定した。その結果、屈折率分布定数αｇの
変動幅は±0.05以下と良好であつた。
上記した本発明の方法の実施例によれば、多孔
質母材１の底面形状が設定値通りに再現されてい
るかどうかを判定するのが容易であり、また、再
現されていなければバーナー２の周辺ガス流量を
制御することによつて再現させるようにしている
ので、多孔質母材１の屈折率、成長速度を変える
ことなく、再現させることができ、帯域特性のよ
い屈折率分布を有する光フアイバ母材を製造する
ことができる。なお、バーナー２の周辺ガス
（N2）の流量を変えると、酸水素炎中で生成され
た酸化物微粒子を飛ばしたり、この微粒子の堆積
面の温度を変えたりできるので、多孔質母材１の
底面形状を変えることが容易にできる。
質母材１の底面形状が設定値通りに再現されてい
るかどうかを判定するのが容易であり、また、再
現されていなければバーナー２の周辺ガス流量を
制御することによつて再現させるようにしている
ので、多孔質母材１の屈折率、成長速度を変える
ことなく、再現させることができ、帯域特性のよ
い屈折率分布を有する光フアイバ母材を製造する
ことができる。なお、バーナー２の周辺ガス
（N2）の流量を変えると、酸水素炎中で生成され
た酸化物微粒子を飛ばしたり、この微粒子の堆積
面の温度を変えたりできるので、多孔質母材１の
底面形状を変えることが容易にできる。
以上説明したように、本発明によれば、多孔質
母材の屈折率および成長速度を変えることなく多
孔質母材底面形状をあらかじめ設定した形状に再
現させることができるので、帯域特性のよい屈折
率分布を有する光フアイバ母材を製造できるとい
う効果がある。
母材の屈折率および成長速度を変えることなく多
孔質母材底面形状をあらかじめ設定した形状に再
現させることができるので、帯域特性のよい屈折
率分布を有する光フアイバ母材を製造できるとい
う効果がある。
第１図は多孔質母材底面形状と屈折率分布定数
との関係を示す図、第２図、第３図はそれぞれ従
来の多孔質母材底面形状のモニター方法を説明す
るための説明図、第４図は本発明の光フアイバ母
材の製造方法の一実施例を説明するためのVAD
法にもとずく製造装置の一例を示す構成図、第５
図、第６図はそれぞれバーナー周辺ガス流量と多
孔質母材底面形状との関係の実験結果を示す図で
ある。 １：多孔質母材、２：バーナー、４：石英棒、
５：引上げ装置、６〜８：ガラス管、９：テレビ
カメラ、１０：テレビデイスプレイ、１１〜１
３：ガス流量制御部。
との関係を示す図、第２図、第３図はそれぞれ従
来の多孔質母材底面形状のモニター方法を説明す
るための説明図、第４図は本発明の光フアイバ母
材の製造方法の一実施例を説明するためのVAD
法にもとずく製造装置の一例を示す構成図、第５
図、第６図はそれぞれバーナー周辺ガス流量と多
孔質母材底面形状との関係の実験結果を示す図で
ある。 １：多孔質母材、２：バーナー、４：石英棒、
５：引上げ装置、６〜８：ガラス管、９：テレビ
カメラ、１０：テレビデイスプレイ、１１〜１
３：ガス流量制御部。
Claims (1)
- １ バーナー火炎中に原料を送り込んで酸化物微
粒子を生成し、該微粒子をバーナー上方の棒状体
の先端をターゲツトとして吹き付けて堆積させて
多孔質母材を成長させ、その後焼結ガラス化して
光フアイバ母材を製造するときに、前記多孔質母
材の底面部の外径を母材成長方向の複数個所で同
時に測定し、最下端部の外径が所定値になるよう
に前記棒状体の引上げ速度を制御し、その他の部
分の外径に応じた電気信号を用いて前記バーナー
の周辺から吹き付けるガス流量を少くとも１個所
以上で制御して前記多孔質母材の底面形状が所定
形状になるようにすることを特徴とする光フアイ
バ母材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3196582A JPS58151338A (ja) | 1982-03-01 | 1982-03-01 | 光フアイバ母材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3196582A JPS58151338A (ja) | 1982-03-01 | 1982-03-01 | 光フアイバ母材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58151338A JPS58151338A (ja) | 1983-09-08 |
| JPS6159252B2 true JPS6159252B2 (ja) | 1986-12-15 |
Family
ID=12345662
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3196582A Granted JPS58151338A (ja) | 1982-03-01 | 1982-03-01 | 光フアイバ母材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58151338A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60122736A (ja) * | 1983-12-02 | 1985-07-01 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光フアイバ用母材の製造方法 |
| JP5578024B2 (ja) * | 2010-10-27 | 2014-08-27 | 住友電気工業株式会社 | ガラス母材の製造方法 |
-
1982
- 1982-03-01 JP JP3196582A patent/JPS58151338A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58151338A (ja) | 1983-09-08 |
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