JPS6242865B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPS6242865B2
JPS6242865B2 JP19193984A JP19193984A JPS6242865B2 JP S6242865 B2 JPS6242865 B2 JP S6242865B2 JP 19193984 A JP19193984 A JP 19193984A JP 19193984 A JP19193984 A JP 19193984A JP S6242865 B2 JPS6242865 B2 JP S6242865B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gas
base material
hydrogen
flow rate
burner
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
Application number
JP19193984A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS6168342A (ja
Inventor
Toshio Danzuka
Hiroshi Yokota
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
NTT Inc
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp, Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP19193984A priority Critical patent/JPS6168342A/ja
Publication of JPS6168342A publication Critical patent/JPS6168342A/ja
Publication of JPS6242865B2 publication Critical patent/JPS6242865B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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]
    • C03B37/01413Reactant delivery systems
    • C03B37/0142Reactant deposition burners
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2207/00Glass deposition burners
    • C03B2207/04Multi-nested ports
    • C03B2207/06Concentric circular ports
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2207/00Glass deposition burners
    • C03B2207/20Specific substances in specified ports, e.g. all gas flows specified
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2207/00Glass deposition burners
    • C03B2207/20Specific substances in specified ports, e.g. all gas flows specified
    • C03B2207/24Multiple flame type, e.g. double-concentric flame
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2207/00Glass deposition burners
    • C03B2207/36Fuel or oxidant details, e.g. flow rate, flow rate ratio, fuel additives

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は気相軸付法(VAD法)により光フア
イバ用母材を製造する方法に関し、とくに燃焼バ
ーナに送り込まれるガラス原料の反応効率を向上
させ、多孔質ガラス母材の合成速度を上げるとと
もに多孔質ガラス母材へのガラス微粒子付着効率
を向上させる光フアイバ用母材の製造方法に関す
るものである。
〔従来の技術〕
一般にVAD法により光フアイバ用母材を製造
する場合、バーナから燃焼ガス、ガラス原料およ
びドーパント原料を混合噴出し、酸水素火炎中に
おいてガラス原料およびドーパント原料の加水分
解反応により生じたガラス微粒子を回転する出発
部材の表面に堆積させ、多孔質ガラス母材を製造
する方法が用いられている。
通常燃焼バーナとしては、複数のノズルを有す
る同心円状多重管バーナが用いられ、ガラス原料
としてSiCl4、ドーパント原料としてGeCl4、燃焼
ガスとしてH2,O2が用いられる。ガラス原料お
よびドーパント原料であるSiCl4およびGeCl4は火
炎中で次に示す(1)式および(2)式により加水分解反
応をおこし、ガラス微粒子を生成する。
SiCl4+H2O→SiO2+HCl …(1) GeCl4+H2O→GeO2+HCl …(2) このガラス微粒子が多孔質ガラス母材の堆積面
上に付着し、堆積していく。このとき、多孔質ガ
ラス母材の硬さおよびドーパントの固溶分布は、
ガラス微粒子の温度および火炎温度分布に依存し
ている。すなわち合成用バーナにより形成される
火炎の状態が重要な役割をはたす。とくに合成速
度を上げ、大形の母材を製造する場合には、火炎
内温度分布の制御がさらに重要となる。そこで火
炎内温度分布を制御する一つの手段として多重管
バーナを用い、燃焼ガスとしての酸素ガスと水素
ガスにより形成される火炎面を2個以上形成する
方法がある(たとえば、昭和59年度電子通信学会
総合全国大会、No.1138、I−ECL、須田他:
VAD法による母材高速合成)。この方法による
と、合成バーナの中心部に形成される火炎により
前述した加水分解反応の(1),(2)式が支持され、さ
らに合成バーナの外側に形成される火炎により火
炎内温度分布の制御がなされることになる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
合成用バーナにより形成される火炎面を2個以
上つくるためには、燃焼ガスとしての酸素ガスお
よび水素ガスの配置をたとえば第1図に示す構成
とする必要がある。この場合、第1図に示すよう
に、ガラス原料噴出ポート10を中心に内側から
燃焼ガスとしての水素ガスおよび酸素ガスを噴出
するポートを不活性ガス、たとえばArガスをは
さんで21−31−41−32−22−33−4
2のように複数の火炎面、この例では3個の火炎
面を形成するよう配置する。このように火炎面を
2個以上つくる方法により多孔質ガラス母材の製
造を検討したところ、酸素ガスの噴出ポートをは
さんで内側および外側に配置した水素ガスの噴出
ポートから流出する水素ガスの流量がとくに重要
なパラメータとなつていることが判明した。すな
わち酸素ガスの外側に流出する水素ガスの流量が
少なく、したがつて外側の火炎が小さい場合に
は、中心部で生成したガラス原料のSiO2のガラ
ス微粒子が、流出路の外周部に拡散しやすく、収
率の著しい劣化をまねくことがわかつた。第2図
に検討の結果判明した酸素ガスに対して内側の水
素流量QH21と外側の水素流量QH22との比、す
なわちQH22/QH21に対するガラス原料の母材
表面への収率の関係を示す。一般に気体中に存在
する粒子は、気体中の温度勾配に比例して温度の
低い方に力を受ける現象の起ることが知られてい
る(サーモホレシス効果)。外側の火炎が小さい
場合には、この現象および火炎が外乱の影響を受
けやすいことが収率の劣化に原因しているものと
考えられる。また水素流量が少ない場合には、合
成される多孔質ガラス母材の硬さ、すなわち密度
(嵩密度)が小さく、軟かい母材となり割れやす
くなる。これを補うために酸素ガス内側の水素流
量を増加すると、第3図に示すようにガラス原料
の煤粒子流50の中心部に形成される内側炎52
で加熱される多孔質ガラス母材の部分は硬くな
り、硬部を形成するが、外側炎51で加熱され
る部分は軟かいガラス微粒子が堆積することとな
り軟部を形成する。なお第3図で1は多孔質ガ
ラス母材、2はバーナである。第3図に示す方法
で得られた多孔質ガラス母材は、第4図に示すよ
うなかさ密度分布が形成され、割れの原因とな
る。
逆に酸素ガスの外側に位置する水素流量を増加
させていくと、火炎の温度が高くなり過ぎ、多孔
質ガラス母材の堆積面の先端部が過熱され、安定
な成長が得られなくなつてくる。すなわち第5図
に示すように、多孔質ガラス母材1の先端形状は
中心部に凹み3の形成された形となりやすい。ま
た、たとえ安定な成長が得られた場合でも、母材
先端部の温度が高くなり過ぎるため、母材中に形
成する屈折率分布を制御しにくくなる。
〔問題点を解決するための手段) 本発明は以上述べた問題点を解決するため、燃
焼バーナに同心円状で複数の噴出ノズルを有する
多重管バーナを用い、中心部のノズルからガラス
原料を噴出させ、中心部から外周に燃焼ガスとし
ての水素ガス、酸素ガスを順次層状に噴出させて
多層の火炎面を形成させ、酸素ガスをはさんだ内
側および外側の水素ガスの水素流量QH21および
H22の比、QH22/QH21を1≦QH22/QH2
1≦5と設定することを特徴としている。
〔作 用〕
本発明により、多孔質ガラス母材の合成収率を
向上させ、安定に大形母材の合成を行うと同時
に、屈折率分布の制御が容易に行える。
本発明の燃焼ガスとしての酸素ガスの内側およ
び外側の水素流量比QH22/QH21を、1≦
2QH22/QH21≦5に設定することにより、安定
した母材成長が実現できる。すなわち、第6図に
水素流量比QH22/QH21に対する収率をプロツ
トした結果を示す。第6図からQH22/QH21<
1となると収率が急激に劣化することが解る。ま
た第7図に水素流量比QH22/QH21に対し製造
した母材の歩留りを示す。第7図からQH22/Q
H21>5の領域では、歩留りが急激に悪くなるこ
とが解つた。以下実施例について説明する。
〔実施例〕
実施例 1: 第1図に示す構成の同心円状8重管バーナを用
い、各ガス流の配置は第1図と同様の方法によ
り、第4ポート41の酸素の内側の第2ポート2
1および外側の第6ポート22からの水素流量Q
H22およびQH26の比、QH26/QH22=0.8とし
て多孔質ガラス母材の製造を行つた。ガスの流量
条件は、それぞれの各ガス全体量として、燃焼ガ
スとしてはH2=24l/min,O2=41l/min,Ar=
17l/min、ガラス原料およびドーパント原料とし
てはSiCl4=1500cc/min,GeCl4=230cc/minと
した。この結果、多孔質ガラス母材の製造はでき
たものの、収率は40%と非常に低い値であつた。
またかさ密度は第4図に示すようなものであつ
た。
実施例 2: 実施例1と同じ8重管構造のバーナで、各ガス
の流出配置およびガスの流量条件も同じとし、水
素流量比は、QH26/QH22=3.3として多孔質
ガラス母材の製造を行つた。この結果、ガラス微
粒子の付着収率は72%と高い値が得られた。この
得られた多孔質ガラス母材を抵抗炉で脱水し、次
いで透明ガラス化して内部の屈折率を測定したと
ころ第8図に示すなめらかな分布を得ることがで
きた。
実施例 3: 実施例1と同じ8重管構造のバーナで、各ガス
の流出配置も同じとし、水素流量比は、QH26/
H22=6.5として多孔質ガラス母材の製造を行
つた。なおガスの流量条件は、H2=35l/min,
O2=50l=min,Ar=20l/minとし、ガラス原料
およびドーパント原料のガス流量は実施例1と同
様とした。この結果、得られた多孔質ガラス母材
の先端形状は、第5図に示すような中心部に凹み
が生じ、安定な製造を行うことができなかつた。
実施例 4: 実施例1と同じ8重管構造のバーナで、各ガス
の流出配置およびガラス原料とドーパント原料の
ガス流量条件も実施例1と同じとし、水素流量比
はQH26/QH22=6.0、燃焼ガス流量条件はH2
=30l=min,O2=45l/min,Ar=18l/minとし
て多孔質ガラス母材の製造を行つたところ、得ら
れた母材のガラス微粒子の付着収率は約65%で合
成できたが、屈折率分布は第9図のようになつ
た。
実施例 5: 第10図に示す10重管構造のバーナで、各ガス
の流出配置は図示の如く11,43,34,2
3,35,44,36,24,37,45の各ガ
ス噴出ポートからなる4層火炎面構成として多孔
質ガラス母材の合成を行つた。各ガスの流量条件
は、燃焼ガスとして、H2=32l/min,O2=40l/
min,Ar=16l/min、ガラス原料およびドーパン
ト原料として、SiCl4=1600cc/min,GeCl4
200cc/minとした。また、第6ポート44の酸素
の内側の第4ポート23および外側の第8ポート
24からの水素流量QH24およびQH28の比は、
H28/QH24=2.2とした。この結果、ガラス
微粒子の付着収率は65%で多孔質ガラス母材の合
成を行うことができた。
以上各実施例においては、バーナおよび各ガス
の流出配置として2例を示したのみであるが、ガ
スの流出配置は、火炎面が2個以上形成できれ
ば、どのような流出配置でもよい。また水素の流
量比の設定は、酸素の噴出ポートの内側および外
側に位置する水素の噴出ポートからの水素の流量
比であれば適用できる。
〔発明の効果〕
以上詳述したように、本発明によれば、多重管
構造のバーナを適用し、燃焼ガスとしての酸素ガ
スをはさむ内側および外側に位置する噴出ポート
からの水素の流量比を1および5の間に設定する
ことにより、多孔質母材の合成速度を上げる際に
ガラス微粒子を収率よく、かつ安定に多孔質ガラ
ス母材の合成を行うことができ、また屈折率分布
の制御性も良くすることができ、その効果大であ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に適用する火炎面を2個以上形
成する多重管構造のバーナと原料ガスおよび燃焼
ガス配置の一実施例、第2図は燃焼ガスとしての
酸素ガスをはさむ内側および外側に位置する水素
ガスの流量比と収率の関係を示す図、第3図は外
側の水素流量が少ない場合の多孔質ガラス母材の
硬さ形成を示す模式図、第4図は第3図で得られ
た多孔質ガラス母材のかさ密度分布、第5図は外
側の水素流量が多い場合の多孔質ガラス母材の先
端形状、第6図は酸素をはさむ内側および外側の
水素流量比に対する収率の関係、第7図は酸素を
はさむ内側および外側の水素流量比に対する歩留
りの関係、第8図は本発明の実施例2により得ら
れた母材の屈折率分布、第9図は本発明の実施例
4により得られた母材の屈折率分布、第10図は
本発明の実施例5に用いた多重管バーナと原料ガ
スおよび燃焼ガス配置の他の実施例である。 1……母材、2……バーナ、3……凹み、1
0,11,21〜24,31〜37,41〜45
……ガス噴出ポート、50……煤粒子流、51…
…外側炎、52……内側炎。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 気体のガラス原料を燃焼バーナから噴出させ
    て火炎加水分解することにより生成する粒状ガラ
    スを回転する出発部材に堆積させ、該出発部材の
    回転軸方向に成長させる多孔質ガラス母材の製造
    方法において、前記燃焼バーナは同心円状で複数
    の噴出ノズルを有する多重管バーナからなり、該
    多重管バーナの内側から外側へ燃焼ガスとして水
    素ガス、酸素ガス、水素ガスと層状に流出する配
    置とし、該酸素ガスをはさんで内側から流出する
    水素ガスの水素流量QH21と外側から流出する水
    素ガスの水素流量QH22の比を1≦QH22/QH2
    1≦5とすることを特徴とする光フアイバ用母材
    の製造方法。
JP19193984A 1984-09-13 1984-09-13 光フアイバ用母材の製造方法 Granted JPS6168342A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19193984A JPS6168342A (ja) 1984-09-13 1984-09-13 光フアイバ用母材の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19193984A JPS6168342A (ja) 1984-09-13 1984-09-13 光フアイバ用母材の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6168342A JPS6168342A (ja) 1986-04-08
JPS6242865B2 true JPS6242865B2 (ja) 1987-09-10

Family

ID=16282967

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP19193984A Granted JPS6168342A (ja) 1984-09-13 1984-09-13 光フアイバ用母材の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6168342A (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6173627U (ja) * 1984-10-23 1986-05-19
KR100724924B1 (ko) 2006-02-20 2007-06-04 삼성전자주식회사 수트 모재의 제조 장치

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6168342A (ja) 1986-04-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20020021364A (ko) 유리 입자 합성용 버너 및 다공질 유리체의 제조방법
JP2003226544A (ja) 光ファイバ多孔質母材の製造方法
JPH10101343A (ja) ガラス微粒子合成方法及びそのための焦点型バーナ
JP2003226543A (ja) 光ファイバ母材の製造方法およびこれを用いた光ファイバ母材製造用バーナ装置
JPS6242865B2 (ja)
JP3264227B2 (ja) 光ファイバ用母材の製造方法
JP4097982B2 (ja) 光ファイバ用多孔質母材の製造方法
CN109626809B (zh) 用于制备光纤的多孔玻璃沉积物的方法
JP3675579B2 (ja) 光ファイバ用母材の製造方法
JP3953820B2 (ja) 光ファイバ多孔質母材の製造方法
KR101157674B1 (ko) 광섬유용 다공질 유리 모재의 제조 방법 및 유리 모재
JP3078590B2 (ja) 合成石英ガラスの製造方法
JP2021195267A (ja) 光ファイバ母材
JPS6172645A (ja) 光フアイバ用母材の製造方法
JPS61183140A (ja) 光フアイバ母材の製造方法
JPH09118537A (ja) 光ファイバ用多孔質ガラス母材の製造方法
JP4185304B2 (ja) 光ファイバ用多孔質母材の製造方法
JP3169409B2 (ja) 光ファイバ用母材の製造方法
JP3176949B2 (ja) シリカ多孔質母材の製造方法
JPS6121177B2 (ja)
JPH04260616A (ja) ガラス体の製造方法
JPH04228443A (ja) 光ファイバ母材製造用バーナ
JPH0416418B2 (ja)
JPH04228440A (ja) ガラス体の製造方法
JPH0712951B2 (ja) 光フアイバ用母材の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
EXPY Cancellation because of completion of term