JPS62187128A - 多孔質光フアイバ母材の処理方法 - Google Patents

多孔質光フアイバ母材の処理方法

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JPS62187128A
JPS62187128A JP2779086A JP2779086A JPS62187128A JP S62187128 A JPS62187128 A JP S62187128A JP 2779086 A JP2779086 A JP 2779086A JP 2779086 A JP2779086 A JP 2779086A JP S62187128 A JPS62187128 A JP S62187128A
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JP
Japan
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optical fiber
porous optical
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fiber preform
soaking zone
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JP2779086A
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Shunichi Mizuno
俊一 水野
Ichiro Tsuchiya
一郎 土屋
Yoichi Ishiguro
洋一 石黒
Toshio Danzuka
彈塚 俊雄
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Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/012Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
    • C03B37/014Manufacture 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]
    • C03B37/01486Means for supporting, rotating or translating the preforms being formed, e.g. lathes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
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    • C03B37/0146Furnaces therefor, e.g. muffle tubes, furnace linings

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、炉体を大きくせずに長尺の多孔質光ファイバ
母材を容易に脱水や弗素添加或いは焼結操作し得る多孔
質光ファイバ母材の処理方法に関する。
〈従来の技術〉 VAD法や外付法など火炎加水分解反応によって生産さ
れた多孔質光ファイバ母材は、続く脱水焼結工程によっ
て透明な光ファイバ母材となり、さらに石英管と一体化
するなどの工程を経た後、線引されて光ファイバに加工
される。この脱水焼結加工は従来ゾーン炉による方・法
と均熱炉による方法とが採用されていた。第2図+al
 、 (bl 、 (C1にかかるゾーン炉による脱水
焼結装置を示すが、多孔質光ファイバ母材5を昇降させ
る昇降装置本体3には回転チャック9が昇降可能に取付
けられ、回転チャック9の下方にはこれと同軸に炉体1
が設置されている。炉心管2は炉体1を貫通しており、
炉心管2の下端にはガス送給口11が形成され、上端に
はガス排出口12が備えられている。炉心管2の中には
、上端を回転チャック9で把握されたシード棒8の下端
に支持された多孔質光ファイバ母材5が差し込まれ、多
孔質光ファイバ母材5は昇降装置本体3に組込まれた図
示しない昇降機構によって炉心管2の中を上下に移動す
るようになっている。尚、炉心管2の上端にはシード棒
8が貫通すると共に炉心管2内をガスシールするガスシ
ール用ポート14をもつ上蓋7が着脱自在に装着されて
いる。
本装置においては、予め多孔質光ファイバ母材5がシー
ド棒8に取付けられ、第2図(alに示すように炉心管
2の上方で炉心管2と同心に保たれる。次いで、昇降装
置本体3を操作して多孔質光ファイバ母材5を炉心管2
の中に挿入し、第2図fblに示す位置に多孔質光ファ
イバ母材5を保ち、上蓋7で炉心管2の上端をシールす
る。しかるのち、炉心管2のガスを求められる組成のも
のに置換しく通常はヘリウムを主成分とする混合ガスを
用いる)、炉体1の温度を設定値に上昇させる。これが
完了したら、多孔質光ファイバ母材5を回転させながら
炉心管2内を下降させ、脱水又は焼結を行う。多孔質光
ファイバ母材5が第2図(elに示す位置まで下ったら
、今度は上昇させて第2 @ lb)に示す位置まで戻
す、各処理工程ごとガスの再置換及び炉内温度の変更を
行って所望の工程を終了するようにしている。
一方、従来の均−炉による脱水焼結装置は、第3図に示
すように炉体1と炉心管2と昇降装置本体3とを備えて
いる。炉体lに形成される均熱帯2の長さは脱水焼結す
る多孔質光ファイバ母材5の最大長よりも長く設定され
ている。なお、前記均熱帯Zはおおむね40deg、の
偏差の範囲内に入る炉体l内の空間領域をいい、ヒータ
6の長さとは必ずしも一致しない。又、前記炉心管2は
炉体1を貫通しており、多孔質光ファイバ母材5を上方
から出し入れできるようにその上端部に上蓋7が着脱自
在に取付けられる。上蓋7と多孔質光ファイバ母材5と
を吊り下げているシード棒8との隙間の部分で炉心管雰
囲気ガスと大気とのシールを行っている。また炉心管2
は均熱帯Zの下端から直ちに縮径されており、ここに図
示しない雰囲気ガス導入管が取付けられ、同様に炉心管
2の上端にも図示しない排気口が設けられている。昇降
装置本体3にはシード棒8を把握する回転チャック9を
上下に移動するための昇降機構を備えており、回転チャ
ック9を一番上に上げた状態では多孔質光ファイバ母材
5が炉心管2外へ引き上げられ、最も下げた状態では多
孔質光ファイバ母材5全体が均熱帯Zに入るようにシー
ド棒8の長さが決められている。
本装置においては、まず炉体1を待機状態に保って一番
上端に引き上げられた回転チャック9に対し、多孔質光
ファイバ母材5を取付けたシード棒8を把持させる0次
いで、昇降装置本体3を操作して回転チャック9を下げ
、多孔質光ファイバ母材5の全体が均熱帯Zに入るよう
に位置決めする。そして、上蓋7を炉心管2の上端に取
付け、回転チャック9を回転しなから炉温と雰囲気ガス
とを必要に応じて変化させ、脱水焼結処理を行う。全工
程が終了したら炉心管2内を窒素ガス雰囲気に切り換え
、炉温を待機温度まで降下させたのち、上蓋7を開けて
でき上った透明な光ファイバ母材を取り出すようにして
いる。
〈発明が解決しようとする問題点〉 光ファイバの生産性を上げるために有効な方法の一つは
多孔質光ファイバ母材を長尺化することである。しかし
、この母材を長尺化すると、それを脱水焼結する際に従
来のゾーン炉による方法及び均熱炉による方法では以下
に示すような問題があった。
例えば、ゾーン炉による場合では多孔質光ファイバ母材
の長さに比べてかなり長い炉心管と昇降装置本体の高さ
とが必要になる。また、多孔質光ファイバ母材の長尺化
に伴い脱水焼結時間が長くなってしまう。
一方、均熱炉による場合では多孔質光ファイバ母材より
も長い均熱帯が必要であり、多孔質光ファイバ母材の長
尺化のため、炉体を大きくしなければならない、しかし
、炉体を大きくしようとすると生産効率の点で無駄時間
となる炉温の降温時間が長くなる上、降温時に炉心管が
破損した場合に炉心管の炉体貫通部が長くなるので、細
長い貫通部からその破片を取り除く作業が困難になる。
加えて、長い均熱帯を得るためには長尺のヒータが必要
となるが、ヒータが長くなるほどその熱的変形が大きく
なり、このため変形骨を見込んで炉体を大きくしなけれ
ばならず、ヒータ自体の取扱いも難かしくなる。そして
、ヒータ電力の増加や炉心管コストなどの通常経費がか
さむ 等の問題点があり改善が求められていた。
本発明はかかる問題点に鑑みなされたもので、多孔質光
ファイバ母材の長尺化に対しても、炉心管や炉体をこの
多孔質光ファイバ母材より長くする必要のない多孔質光
ファイバ母材の処理方法を提供することを目的とする。
く問題点を解決するための手段〉 第一番目の本発明による多孔質光ファイバ母材の処理方
法は、炉体を貫通する炉心管内に多孔質光ファイバ母材
を挿入し、前記炉心管を囲むように前記炉体内に組込ま
れたヒータにより形成される均熱帯に前記多孔質光ファ
イバ母材を位置決めするに際し、前記均熱帯よりも前記
多孔質光ファイバ母材が長尺の場合には、前記均熱帯の
長さと前記多孔質光ファイバ母材の全長との差以上の往
復ストロークを以て前記多孔質光ファイバ母材を前記均
熱帯に沿って往復移動させると共に前記均熱帯に対する
前記多孔質光ファイバ母材の両端部の滞留時間をほぼ等
しく設定したことを特徴とするものである。
又、第二番目の本発明の多孔質光ファイバ母材の処理方
法は、上記第一番目の本発明の構成に加えて更に、前記
多孔質光ファイバ母材の全長が前記均熱帯の長さ以下に
縮小した場合には、前記多孔質光ファイバ母材を前記均
熱帯の中央部に固定するようにしたことを特徴とするも
のである。
く作   用〉 多孔質光ファイバ母材に対して脱水や添加物添加或いは
焼結処理を行う際、多孔質光ファイバ母材がその全長に
亘って均一に加熱されるように均熱帯に沿って往復する
。そして処理掻作が進行するに従って多孔質光ファイバ
母材の全長が縮小して均熱帯の長さよりも短かくなった
場合には、多孔質光ファイバ母材の往復動を止めて均熱
帯の中央部に位置決め固定して処理する。
〈実 施 例〉 本発明による多孔質光ファイバ母材の処理方法を実現す
るための装置の一実施例の概略構造を表す第1図に示す
ように、本装置は炉体lと炉心管2と昇降装置本体3と
を備えている。炉体1の均熱帯2の長さは本実施例では
処理される多孔質光ファイバ母材5の最大長よりも短か
く設定されている。炉心管2は炉体1を貫通しており、
多孔質光ファイバ母材を上方から出し入れできるように
、炉心管2の上端は取り外し自在の上蓋7によって覆わ
れる。また、シード棒8は上蓋7を貫通しているが、こ
れらの隙間では炉心管2内の雰囲気ガスと大気とのシー
ルを行っている。また炉心管2の上下両端部には均熱帯
Zに接続する保温部が設けられており、多孔質光ファイ
バ母材5を炉心管2の中で上下に往復移動させる場合、
実線で示す最下端まで移動させた状態と点線で示す最上
端まで移動させた状態を保温部が均熱帯Zと共にカバー
するようになっている。炉心管2の下側の保温部の下端
は縮径されていて、ここに図示しない雰囲気ガス導入管
が取付けられる。昇降装置本体3にはシード棒8を把握
する回転チャック9を上下に移動させる昇降機構が内蔵
されている。回転チャック9を一番上に上げた位置で、
多孔質光ファイバ母材5がこの回転チャック9に着脱さ
れる。尚、多孔質光ファイバ母材5は均熱帯Zから逸脱
することなく、多孔質光ファイバ母材5の全長に亘って
即ち、第1図中の多孔質光ファイバ母材5の実線と点線
で示す範囲を一往復以上移動して種々の処理がなされる
一方、脱水や弗素等の添加物添加や焼結等の処理が進む
に従って多孔質光ファイバ母材5が次第に縮小した場合
には多孔質光ファイバ母材5の往復移動ストロークをこ
れに伴って次第に縮める。そして、多孔質光ファイバ母
材5の長さが均熱帯Zの長さ以下になった場合に多孔質
光ファイバ母材5の上下移動を停止して均熱帯Zの中央
部に停止する。
第1図に示す装置を用いて多孔質光ファイバ母材5の脱
水及び弗素添加及び焼結処理を行った例を以下に示す。
ここで炉体1の均熱帯Zの長さは700ミリメートル、
炉心管2の全長は1350ミリメートル、処理前の多孔
質光ファイバ母材5の長さは1000ミリメートルであ
る。始めに、炉体1を待機状態に保ち、シード棒8に多
孔質光ファイバ母材5を取付ける。次に、回転チャック
9を下降させて多孔質光ファイバ母材5の上端が均熱帯
Zの上端と一致する実線で示す位置に停止させる0次い
で、上蓋7を炉心管2に被せた後、回転チャック9を回
転しながら回転チャック9を上昇させる。多孔質光ファ
イバ母材5の下端が均熱帯Zの下端と一致する点線で示
す位置に達したら、逆に回転チャック9を下降させて均
熱帯2から多孔質光ファイバ母材5の全長が逸脱しない
ように繰り返し往復移動させて処理する0本実験例では
多孔質光ファイバ母材5の往復ストロークを300ミリ
メートルに設定した。尚、往復上下移動の速さは下記に
示す各処理工程の継続時間よりも十分早く往復するよう
に選ぶのが好ましく、例えば毎分200ミリメートルと
する。
そこで、まず炉心管2内をヘリウムと塩素との混合ガス
雰囲気に置換し、かかる往復移動を続けながら炉内温度
を上昇させるが、この処理工程は多孔質光ファイバ母材
5の収縮を避けながら完全に脱水を行う必要があるため
、炉内温度を約1000℃以下に数十分間保つ0次に、
この工程が終了したら炉心管2内をヘリウムと弗素とを
含有するガス雰囲気に置換し、再び炉体1内の温度を上
昇させて多孔質光ファイバ母材5に対する弗素添加及び
焼結の処理を行う。この間も脱水処理と同様の往復上下
移動を継続する。また焼結工程の温度は約1500℃で
、この工程には数十分から2時間位を要する。かくして
焼結工程まで終了したら回転チャック9の回転と、上下
移動とを止めると共にガスの供給を止め、炉心管2内を
窒素ガスの雰囲気に置換して炉温を待機温度にまで下げ
る。炉温か十分に下ったら上蓋7を外し、焼結し透明ガ
ラス化した光ファイバ母材を炉心管2の外へ取り出す。
尚、焼結処理の際には焼結された光ファイバ母材5の長
さが均熱帯Zの長さより短かくなるので、この場合は、
光ファイバ母材が均熱帯Zの中央部に留めて回転だけを
与え、焼結処理を行うことによってこの焼結処理を数分
間短縮できる。
〈発明の効果〉 本発明の多孔質光ファイバ母材の処理方法によれば、母
材の長尺化にもかかわらず、炉体を大きくせずまた炉心
管も短いものを用いて、従来のものより大型の多孔質光
ファイバ母材を短時間で処理することができる。例えば
、1000ミリメートルの多孔質光ファイバ母材を従来
のゾーン炉法によって脱水処理した場合には、1.5時
間から3時間を要するが、本発明によれば0.8時間か
ら1時間で処理が完了し、処理時間の大幅な短縮が可能
となった。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による多孔質光ファイバ母材の処理方法
を実現する装置の一実施例の概念図、第2図fat〜(
C1及び第3図はそれぞれ従来装置の一例を表す概念図
である。 図面中、1は炉体、2は炉心管、3は昇降装置本体、5
は多孔質光ファイバ母材、6はヒータ、7は上蓋、8は
シード捧、9は回転チャック、Zは均熱帯である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)炉体を貫通する炉心管内に多孔質光ファイバ母材
    を挿入し、前記炉心管を囲むように前記炉体内に組込ま
    れたヒータにより形成される均熱帯に前記多孔質光ファ
    イバ母材を位置決めするに際し、前記均熱帯よりも前記
    多孔質光ファイバ母材が長尺の場合には、前記均熱帯の
    長さと前記多孔質光ファイバ母材の全長との差以上の往
    復ストロークを以て前記多孔質光ファイバ母材を前記均
    熱帯に沿って往復移動させると共に前記均熱帯に対する
    前記多孔質光ファイバ母材の両端部の滞留時間をほぼ等
    しく設定したことを特徴とする多孔質光ファイバ母材の
    処理方法。
  2. (2)炉体を貫通する炉心管内に多孔質光ファイバ母材
    を挿入し、前記炉心管を囲むように前記炉体内に組込ま
    れたヒータにより形成される均熱帯に前記多孔質光ファ
    イバ母材を位置決めするに際し、前記均熱帯よりも前記
    多孔質光ファイバ母材が長尺の場合には、前記均熱帯の
    長さと前記多孔質光ファイバ母材の全長との差以上の往
    復ストロークを以て前記多孔質光ファイバ母材を前記均
    熱帯に沿って往復移動させると共に前記均熱帯に対する
    前記多孔質光ファイバ母材の両端部の滞留時間をほぼ等
    しく設定する一方、前記多孔質光ファイバ母材の全長が
    前記均熱帯の長さ以下に縮小した場合には、前記多孔質
    光ファイバ母材を前記均熱帯の中央部に固定するように
    したことを特徴とする多孔質光ファイバ母材の処理方法
JP2779086A 1986-02-13 1986-02-13 多孔質光フアイバ母材の処理方法 Pending JPS62187128A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1035082A1 (en) * 1999-03-10 2000-09-13 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Process and apparatus for sintering a porous glass preform
JP2015017013A (ja) * 2013-07-10 2015-01-29 住友電気工業株式会社 ガラス母材の製造装置および製造方法

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EP1561731A3 (en) * 1999-03-10 2006-04-26 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Method for sintering a porous glass preform
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