JPS6374932A - 光フアイバ母材の製造方法 - Google Patents
光フアイバ母材の製造方法Info
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- JPS6374932A JPS6374932A JP21612686A JP21612686A JPS6374932A JP S6374932 A JPS6374932 A JP S6374932A JP 21612686 A JP21612686 A JP 21612686A JP 21612686 A JP21612686 A JP 21612686A JP S6374932 A JPS6374932 A JP S6374932A
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- 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
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2207/00—Glass deposition burners
- C03B2207/42—Assembly details; Material or dimensions of burner; Manifolds or supports
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2207/00—Glass deposition burners
- C03B2207/50—Multiple burner arrangements
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- 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
- C03B2207/64—Angle
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
この発明は、低損失で且つ屈折率分布が制御された通信
用光ファイバの製造方法に関し、特に、ガラス微粉末く
以下、すすと称する）を一旦所定の形状に堆積した上で
、このプリフォームを加熱して透明ガラス化することに
より光ファイバ母材を製造する方法に関する。
用光ファイバの製造方法に関し、特に、ガラス微粉末く
以下、すすと称する）を一旦所定の形状に堆積した上で
、このプリフォームを加熱して透明ガラス化することに
より光ファイバ母材を製造する方法に関する。
すすを一旦所定の形状に堆積した上で、このプリフォー
ムを加熱して透明ガラス化することにより光ファイバ母
材を製造する方法として、従来より、いわゆる外付法と
ＶＡＤ法とが知られている。 外付法では、第９図に示すように、バーナ９２の火炎内
に金属ハロゲン化物などのガラス原料ガスを供給し、火
炎加水分解反応によりすすを生成し、このすすを細長い
マンドレル９１の外側に吹き付は堆積してすす層９３を
形成する。通常数１０回以上バーナ９２をマンドレル９
１の長手方向に往復移動させ、その間に堆積するガラス
の組成を変化させることにより、半径方向に所望のドー
パント濃度分布を有するすす層９３を形成する。 このすす層９３は、最終的には高温の加熱炉内で透明ガ
ラス化され半径方向に所定の屈折率分布を持つ光ファイ
バプリフォームとされる。
ムを加熱して透明ガラス化することにより光ファイバ母
材を製造する方法として、従来より、いわゆる外付法と
ＶＡＤ法とが知られている。 外付法では、第９図に示すように、バーナ９２の火炎内
に金属ハロゲン化物などのガラス原料ガスを供給し、火
炎加水分解反応によりすすを生成し、このすすを細長い
マンドレル９１の外側に吹き付は堆積してすす層９３を
形成する。通常数１０回以上バーナ９２をマンドレル９
１の長手方向に往復移動させ、その間に堆積するガラス
の組成を変化させることにより、半径方向に所望のドー
パント濃度分布を有するすす層９３を形成する。 このすす層９３は、最終的には高温の加熱炉内で透明ガ
ラス化され半径方向に所定の屈折率分布を持つ光ファイ
バプリフォームとされる。
しかし、外付法において、すす堆積のターゲットとなっ
た中心のマンドレル９１は、すす層９３を透明１ヒする
前かあるいは後に除去する必要があり、これによってプ
リフォームの中心部に穴が生じてしまう、そしてこの穴
は、様々な意味で高品質の光ファイバを製造する上で障
害となる。 すなわち、まず第１に、この穴が金属不純物やごみなど
で汚染された場合には、この穴が中心付近にあることか
ら、コアとなるべき部分が汚染されることになり、中心
付近の穴は低損失化の障害を与えるチャンスを作るだけ
の作用をすることになる。 第２に、プリフォーム中心の穴に面した部分から加熱時
にドーパントが揮散するので、これにより第１０図に示
すような中心部にディップ（落込み部）を有する形状の
屈折率分布になりやすい。 他方、ＶＡＤ法により、たとえばグレーデッド型光ファ
イバを作製する場合、すす堆積プリフォームの下端部の
表面の温度などを調整しながら屈折率分布を所望の形状
に制御する必要があるが、実際には、何度ものトライ、
アンド、エラーの繰り返しを行わなければならないのが
現状である。 さらに表面温度だけでなく、原料ガスの流量やすすプリ
フォームの下端部の表面形状など、屈折率分布に影響を
与える要素は余りにも多く、きわめて煩雑なものとなっ
ている（特開昭５５−７５９４３号公報に詳しく述べら
れている〉。 また、ＶＡＤ法の変形として第１１図に示すような複数
本のバーナ９４を使用するものが提案されている（特公
昭５６−３３３２７号公報）。この場合、複数本のバー
ナ９４の各々に供給する原料ガスの濃度を変えてすすの
堆積を行うことにより屈折率分布を形成している。しか
し、実際には、複数本のバーナを隣接して並べると、バ
ーナ同士が互いに干渉しあって個々のバーナによるすす
堆積工程が不安定になり、とても屈折率分布制御などで
きない。すなわち、いわゆるＶＡＤ法において、よく知
られているように、屈折率を制御するために通常用いら
れているドーバンＩ・の四塩化ゲルマニウム（ＧｅＣ１
４）の酸化反応は、一部は火炎内で行われるが、多くは
、堆積したすすプリフォームの表面で行われる。つまり
、Ｇｅのドープ量は、バーナにより加熱されているすす
プリフォームの表面温度に大きく依存する。このことか
ら、複数のバーナが接近している場合には１本の場合よ
りもその表面温度は上昇しがちとなり、ドーピングは不
安定になる。 この発明は、屈折率分布にディップなどを生じることな
く、低損失化が容易であり、且つ煩雑な調整を必要とせ
ず、実質的に安定な屈折率制御を行うことができる光フ
ァイバ母材の製造方法を提供することを目的とする。
た中心のマンドレル９１は、すす層９３を透明１ヒする
前かあるいは後に除去する必要があり、これによってプ
リフォームの中心部に穴が生じてしまう、そしてこの穴
は、様々な意味で高品質の光ファイバを製造する上で障
害となる。 すなわち、まず第１に、この穴が金属不純物やごみなど
で汚染された場合には、この穴が中心付近にあることか
ら、コアとなるべき部分が汚染されることになり、中心
付近の穴は低損失化の障害を与えるチャンスを作るだけ
の作用をすることになる。 第２に、プリフォーム中心の穴に面した部分から加熱時
にドーパントが揮散するので、これにより第１０図に示
すような中心部にディップ（落込み部）を有する形状の
屈折率分布になりやすい。 他方、ＶＡＤ法により、たとえばグレーデッド型光ファ
イバを作製する場合、すす堆積プリフォームの下端部の
表面の温度などを調整しながら屈折率分布を所望の形状
に制御する必要があるが、実際には、何度ものトライ、
アンド、エラーの繰り返しを行わなければならないのが
現状である。 さらに表面温度だけでなく、原料ガスの流量やすすプリ
フォームの下端部の表面形状など、屈折率分布に影響を
与える要素は余りにも多く、きわめて煩雑なものとなっ
ている（特開昭５５−７５９４３号公報に詳しく述べら
れている〉。 また、ＶＡＤ法の変形として第１１図に示すような複数
本のバーナ９４を使用するものが提案されている（特公
昭５６−３３３２７号公報）。この場合、複数本のバー
ナ９４の各々に供給する原料ガスの濃度を変えてすすの
堆積を行うことにより屈折率分布を形成している。しか
し、実際には、複数本のバーナを隣接して並べると、バ
ーナ同士が互いに干渉しあって個々のバーナによるすす
堆積工程が不安定になり、とても屈折率分布制御などで
きない。すなわち、いわゆるＶＡＤ法において、よく知
られているように、屈折率を制御するために通常用いら
れているドーバンＩ・の四塩化ゲルマニウム（ＧｅＣ１
４）の酸化反応は、一部は火炎内で行われるが、多くは
、堆積したすすプリフォームの表面で行われる。つまり
、Ｇｅのドープ量は、バーナにより加熱されているすす
プリフォームの表面温度に大きく依存する。このことか
ら、複数のバーナが接近している場合には１本の場合よ
りもその表面温度は上昇しがちとなり、ドーピングは不
安定になる。 この発明は、屈折率分布にディップなどを生じることな
く、低損失化が容易であり、且つ煩雑な調整を必要とせ
ず、実質的に安定な屈折率制御を行うことができる光フ
ァイバ母材の製造方法を提供することを目的とする。
この発明によれば、すす発生用のバーナのうち少なくと
も１本のバーナを、プリフォーム回転軸を含む面内で該
軸に対して斜め方向に予め定められた距離だけ高速に移
動させ且つ移動後所定時間停止させることを繰り返すよ
うにしながら移動させるとともに、該バーナに送り込む
ガスのうち少なくとも原料ガスの流量を該バーナの位置
の関数として変化させるようにして、すすを堆積してす
すプリフォームを作るようにしている。
も１本のバーナを、プリフォーム回転軸を含む面内で該
軸に対して斜め方向に予め定められた距離だけ高速に移
動させ且つ移動後所定時間停止させることを繰り返すよ
うにしながら移動させるとともに、該バーナに送り込む
ガスのうち少なくとも原料ガスの流量を該バーナの位置
の関数として変化させるようにして、すすを堆積してす
すプリフォームを作るようにしている。
すす発生用のバーナのうち少なくとも１本のバーナを、
プリフォーム回転軸を含む面内で該軸に対して斜め方向
に予め定められた距離だけ高速に移動させ且つ移動後所
定時間停止させることを繰り返すようにしながら移動さ
せるようにしているので、その各停止位置毎に１本ずつ
のバーナを固定したのと同じになる。しかも実際は１本
であるから、複数のバーナが相互に干渉し合うという不
都合を避けることができる。そして、このバーナに送り
込む原料ガスの流量を該バーナの位置の関数として変化
させるようにしているので、屈折率分布の制御が容易で
ある。
プリフォーム回転軸を含む面内で該軸に対して斜め方向
に予め定められた距離だけ高速に移動させ且つ移動後所
定時間停止させることを繰り返すようにしながら移動さ
せるようにしているので、その各停止位置毎に１本ずつ
のバーナを固定したのと同じになる。しかも実際は１本
であるから、複数のバーナが相互に干渉し合うという不
都合を避けることができる。そして、このバーナに送り
込む原料ガスの流量を該バーナの位置の関数として変化
させるようにしているので、屈折率分布の制御が容易で
ある。
第１図に示すように、種棒１に対してバーナ２を固定す
るとともに、バーナ３を移動させるよう構成する。これ
らのバーナ２．３は、すす（ガラス微粉末）を発生する
もので、これらによって発生させられたすすを種棒１の
先端に堆積し、この種棒１を回転させながら上方に引き
上げていき、すすの堆積によってすすプリフォーム４を
形成する。このすすプリフォーム４は加熱して透明ガラ
ス化すると光ファイバ用ガラスプリフォームとなるべき
ものである。これらのバーナ２．３の排気ガスなどを排
気するために排気装置５が設けられている。 バーナ３は、駆動機構６によってプリフォーム４の回転
軸を含む面内においてこの軸に対して斜め方向くこの実
施例では回転軸に対しておよそ４０°の角度の直線方向
）に移動するようにされている。すなわち、駆動機構６
はバーナ３を上記の斜め方向に案内するガイド６１と駆
動源たる高速のパルスモータ−６３と回転運動を直線運
動に変換するギアボックス６２とからなる。このパルス
モータ−６３は、パルスモータ−駆動装置６４を介して
コンピュータ６５によって制御され、たとえば１６ステ
ツプの位置をバーナ３がとるように各ステップの位置の
間の移動を行う。この移動に要する時間すなわち移動モ
ードの時間は、バーナ３が停止しているときの時間即ち
停止モードの時間に比べて十分に短くする。この実施例
では、バーナ３の移動は速度５００ ｍｍ７秒とした。 バーナ３の移動範囲は２００ｍｍとしたので、この距離
を１６ステツプ（即ち、ステップ間隔の数は１５であり
、１５回移動する）で移動することになり、ステップ間
の移動に要する時間は０．０２８秒強と非常に短い、こ
の実施例ではグレーデッド型マルチモード光ファイバを
作製することとし、最下端のステップ番号Ｏから数えて
最上端のステップ番号１５までの各ステップにおけるバ
ーナ３の停止時間を次の第１表のように定めな。さらに
このバーナ３に供給する原料５ｉＣ１４、ＧｅＣ１４の
ガス及び燃料Ｈ２，０□のガスの流量を、コンピュータ
６５によりＤ／Ａコンバータ群６６を介して制御される
マスフローコントローラ６７で変化し、次の第１表のよ
うにした。 ここで、Ｈ２，０２の流量を上端側はど多くしたのは、
プリフォーム４の直径が大きくなる結果、単位面積当り
の加熱時間が短くなり、下端側に比べて温度が低くなる
ことを避けるためである。すなわち、このように燃料ガ
スの流量を変えることで、プリフォーム４の表面温度を
制御して、良好なすすの堆積を行っているのである。 この結果、１１−ラバースに要する時間は約５３秒とな
った。なお、下端からすすの堆積を始めたバーナ３は上
端に達した後、再び、下端に戻って下端から上端への動
作を繰り返す。もちろん、第１表のステップを逆向きに
戻ることもできる。こうして、すすプリフォーム４を成
長させていき、最終的に直径約１２０ｍｍのプリフォー
ム４を得た。 なお、中心付近に固定されるバーナ２には、第第１表 ２表に示すような条件でガスを供給し、結果として、中
心部に直径約１２ｍｍの細いすすプリフォームを作製し
た。従って、移動バーナ３によって、この中心部の細い
プリフォームの外側にすすを堆積したことになる。 このプリフォーム４を、最高温度８００℃の加熱炉内で
塩素含有ヘリウム雰囲気で処理した。さらに、炉内最高
温度を１６３０’Ｃに増加すると共に、炉内雰囲気をヘ
リウム１００％のガスで置換して、プリフォーム４を熱
処理して透明ガラス化した。このとき、すす堆積プリフ
ォーム４の収縮率は約８倍であった。この透明化後のプ
リフォームの屈折率分布をプリフォームアナライザで確
認したところ、第３図に示すようなほぼ完全なグレーデ
ッド型の屈折率分布が得られた。 これにより得られるプリフォームは、光ファイバのコア
となるべき部分であるから、この透明ガラス化後のプリ
フォームを１３ｍｍの直径となるように加熱炉内で延伸
し、これを別途用意した石英ガラス管の中に挿入し、約
２０００℃の温度が第２表 第３表 第４表 得られる酸水素バーナで、それらの間の間隙が潰れてな
くなるようにコラプス操作を行った。さらに、このコラ
プス後のプリフォームを２１００℃の加熱炉内で線引き
し、光ファイバ化した。この光ファイバの伝送特性を測
定したところ、波長１゜３μｍにおいて伝送損失０．５
５ｄＢ／ｋｎ＋、伝送帯域幅８５０ＭＨｚ （光ファイ
バ長さｌｋｍにおいて）の高品質の光ファイバが得られ
たことが確認できた。 なお、第３図を見る限り、屈折率分布にステップ移動に
よる影響は何等ないが、これは、バーナ３の１１−ラバ
ースに要する時間が約１分弱であり、この間のガラス堆
積条件の変化は僅かであること、また１停止モード中の
バーナ３によって堆積するすすの帯の幅は実効的に１２
ｍｍ程度であり、各ステップの屈折率の段差をなくす方
向に働いたことなどが作用したためと思われる。なお、
ステップ数が１０以下では、グレーデッド型光ファイバ
の場合伝送帯域幅の低下が観測された。 第４図の、第２の実施例では、駆動機構７として円弧状
のガイド７１を有し、パルスモータ−７３により可撓性
ワイア７２を介してバーナ３を駆動するものを用いてい
る。この場合、バーナ３は移動範囲の上端ではほぼ水平
方向を向き、下端では垂直な回転軸に対して約４０°の
角度方向を向くよう、方向を変えながら、ステップ的に
移動させられる。このようにバーナ３の方向が変えられ
ることにより、すすを円柱状に堆積していくことが良好
に行える。 上記の実施例では、いずれも加熱源としてバーナに供給
した燃料ガスの燃焼によるものを使用しているが、第５
図に示すような誘導コイル３２を有し、高周波プラズマ
３３を発生する高周波プラズマトーチ３１を使用するこ
ともできる。他に抵抗加熱や誘導加熱を利用したバーナ
を用いてもよい。このような熱源を用いれば、ＯＨ基が
発生しないため、低損失化の点で有利である。 上記のいくつかの実施例では、いずれも中心部に細いプ
リフォームを形成するための別の固定のバーナ２を用い
たが、このような固定バーナ２は必ずしも必要ではなく
、中心部に細いプリフォームを形成する必要もない場合
も多い、また、第６図のように、予め直径約１０ｍｍは
どの透明ガラス棒１１を準備し、この外周面を酸水素バ
ーナ２１で火炎研磨しながら、その外周面に移動バーナ
３によってすすを吹き付は堆積させるようにしてもよい
。 また、グレーデッド型以外の屈折率分布にも容易に対応
できる。たとえば、第７図のように、バーナ３のステッ
プ数を３とし、上記の第３表のような条件で堆積を行っ
た。中心部の細いプリフォーム用の固定のバーナ２には
上記の第４表のような条件でガスを供給した。この結果
、第８図に示すような特殊な屈折率分布を形成すること
ができた。この屈折率分布を有する光ファイバは、いわ
ゆる分散シフＩ・光ファイバであり、第８図の屈折率分
布の外側のリング状の高屈折率部分の直径を約１４ｍｍ
とすることにより、波長１．５５μｍにおいて波長分散
をほぼ零とすることができた。
るとともに、バーナ３を移動させるよう構成する。これ
らのバーナ２．３は、すす（ガラス微粉末）を発生する
もので、これらによって発生させられたすすを種棒１の
先端に堆積し、この種棒１を回転させながら上方に引き
上げていき、すすの堆積によってすすプリフォーム４を
形成する。このすすプリフォーム４は加熱して透明ガラ
ス化すると光ファイバ用ガラスプリフォームとなるべき
ものである。これらのバーナ２．３の排気ガスなどを排
気するために排気装置５が設けられている。 バーナ３は、駆動機構６によってプリフォーム４の回転
軸を含む面内においてこの軸に対して斜め方向くこの実
施例では回転軸に対しておよそ４０°の角度の直線方向
）に移動するようにされている。すなわち、駆動機構６
はバーナ３を上記の斜め方向に案内するガイド６１と駆
動源たる高速のパルスモータ−６３と回転運動を直線運
動に変換するギアボックス６２とからなる。このパルス
モータ−６３は、パルスモータ−駆動装置６４を介して
コンピュータ６５によって制御され、たとえば１６ステ
ツプの位置をバーナ３がとるように各ステップの位置の
間の移動を行う。この移動に要する時間すなわち移動モ
ードの時間は、バーナ３が停止しているときの時間即ち
停止モードの時間に比べて十分に短くする。この実施例
では、バーナ３の移動は速度５００ ｍｍ７秒とした。 バーナ３の移動範囲は２００ｍｍとしたので、この距離
を１６ステツプ（即ち、ステップ間隔の数は１５であり
、１５回移動する）で移動することになり、ステップ間
の移動に要する時間は０．０２８秒強と非常に短い、こ
の実施例ではグレーデッド型マルチモード光ファイバを
作製することとし、最下端のステップ番号Ｏから数えて
最上端のステップ番号１５までの各ステップにおけるバ
ーナ３の停止時間を次の第１表のように定めな。さらに
このバーナ３に供給する原料５ｉＣ１４、ＧｅＣ１４の
ガス及び燃料Ｈ２，０□のガスの流量を、コンピュータ
６５によりＤ／Ａコンバータ群６６を介して制御される
マスフローコントローラ６７で変化し、次の第１表のよ
うにした。 ここで、Ｈ２，０２の流量を上端側はど多くしたのは、
プリフォーム４の直径が大きくなる結果、単位面積当り
の加熱時間が短くなり、下端側に比べて温度が低くなる
ことを避けるためである。すなわち、このように燃料ガ
スの流量を変えることで、プリフォーム４の表面温度を
制御して、良好なすすの堆積を行っているのである。 この結果、１１−ラバースに要する時間は約５３秒とな
った。なお、下端からすすの堆積を始めたバーナ３は上
端に達した後、再び、下端に戻って下端から上端への動
作を繰り返す。もちろん、第１表のステップを逆向きに
戻ることもできる。こうして、すすプリフォーム４を成
長させていき、最終的に直径約１２０ｍｍのプリフォー
ム４を得た。 なお、中心付近に固定されるバーナ２には、第第１表 ２表に示すような条件でガスを供給し、結果として、中
心部に直径約１２ｍｍの細いすすプリフォームを作製し
た。従って、移動バーナ３によって、この中心部の細い
プリフォームの外側にすすを堆積したことになる。 このプリフォーム４を、最高温度８００℃の加熱炉内で
塩素含有ヘリウム雰囲気で処理した。さらに、炉内最高
温度を１６３０’Ｃに増加すると共に、炉内雰囲気をヘ
リウム１００％のガスで置換して、プリフォーム４を熱
処理して透明ガラス化した。このとき、すす堆積プリフ
ォーム４の収縮率は約８倍であった。この透明化後のプ
リフォームの屈折率分布をプリフォームアナライザで確
認したところ、第３図に示すようなほぼ完全なグレーデ
ッド型の屈折率分布が得られた。 これにより得られるプリフォームは、光ファイバのコア
となるべき部分であるから、この透明ガラス化後のプリ
フォームを１３ｍｍの直径となるように加熱炉内で延伸
し、これを別途用意した石英ガラス管の中に挿入し、約
２０００℃の温度が第２表 第３表 第４表 得られる酸水素バーナで、それらの間の間隙が潰れてな
くなるようにコラプス操作を行った。さらに、このコラ
プス後のプリフォームを２１００℃の加熱炉内で線引き
し、光ファイバ化した。この光ファイバの伝送特性を測
定したところ、波長１゜３μｍにおいて伝送損失０．５
５ｄＢ／ｋｎ＋、伝送帯域幅８５０ＭＨｚ （光ファイ
バ長さｌｋｍにおいて）の高品質の光ファイバが得られ
たことが確認できた。 なお、第３図を見る限り、屈折率分布にステップ移動に
よる影響は何等ないが、これは、バーナ３の１１−ラバ
ースに要する時間が約１分弱であり、この間のガラス堆
積条件の変化は僅かであること、また１停止モード中の
バーナ３によって堆積するすすの帯の幅は実効的に１２
ｍｍ程度であり、各ステップの屈折率の段差をなくす方
向に働いたことなどが作用したためと思われる。なお、
ステップ数が１０以下では、グレーデッド型光ファイバ
の場合伝送帯域幅の低下が観測された。 第４図の、第２の実施例では、駆動機構７として円弧状
のガイド７１を有し、パルスモータ−７３により可撓性
ワイア７２を介してバーナ３を駆動するものを用いてい
る。この場合、バーナ３は移動範囲の上端ではほぼ水平
方向を向き、下端では垂直な回転軸に対して約４０°の
角度方向を向くよう、方向を変えながら、ステップ的に
移動させられる。このようにバーナ３の方向が変えられ
ることにより、すすを円柱状に堆積していくことが良好
に行える。 上記の実施例では、いずれも加熱源としてバーナに供給
した燃料ガスの燃焼によるものを使用しているが、第５
図に示すような誘導コイル３２を有し、高周波プラズマ
３３を発生する高周波プラズマトーチ３１を使用するこ
ともできる。他に抵抗加熱や誘導加熱を利用したバーナ
を用いてもよい。このような熱源を用いれば、ＯＨ基が
発生しないため、低損失化の点で有利である。 上記のいくつかの実施例では、いずれも中心部に細いプ
リフォームを形成するための別の固定のバーナ２を用い
たが、このような固定バーナ２は必ずしも必要ではなく
、中心部に細いプリフォームを形成する必要もない場合
も多い、また、第６図のように、予め直径約１０ｍｍは
どの透明ガラス棒１１を準備し、この外周面を酸水素バ
ーナ２１で火炎研磨しながら、その外周面に移動バーナ
３によってすすを吹き付は堆積させるようにしてもよい
。 また、グレーデッド型以外の屈折率分布にも容易に対応
できる。たとえば、第７図のように、バーナ３のステッ
プ数を３とし、上記の第３表のような条件で堆積を行っ
た。中心部の細いプリフォーム用の固定のバーナ２には
上記の第４表のような条件でガスを供給した。この結果
、第８図に示すような特殊な屈折率分布を形成すること
ができた。この屈折率分布を有する光ファイバは、いわ
ゆる分散シフＩ・光ファイバであり、第８図の屈折率分
布の外側のリング状の高屈折率部分の直径を約１４ｍｍ
とすることにより、波長１．５５μｍにおいて波長分散
をほぼ零とすることができた。
この発明によれば、屈折率分布制御を安定に行うことが
できる。しかも、煩雑な調整は不要であり、低損失化も
容易である。さらに、屈折率分布の中央部にディップな
どを生じることもない。
できる。しかも、煩雑な調整は不要であり、低損失化も
容易である。さらに、屈折率分布の中央部にディップな
どを生じることもない。
第１図はこの発明の第１の実施例の模式図、第２図は制
御系のブロック図、第３図は第１の実施例で得られたプ
リフォームの屈折率分布を表すグラフ、第４＝ｚ第２の
実施例の模式図、第５図は他の実施例 式図、第６図
は別の実施例の模式図、第７図はさらに別の実施例の模
式図、第８図は第７図の実施例で得られた光ファイバの
屈折率分布を表すグラフ、第９図は従来例の模式図、第
１０図は第９図で得られる光ファイバの屈折率分布を表
すグラフ、第１１図は他の従来例の模式図である。 １・・・種棒、２．３．２１．９２．９４・・・バーナ
、４・・・すすプリフォーム、５・・・排気装置、６．
７・・・駆動機構、６１．７１・・・ガイド、６２・・
・ギアホックス、６３．７３・・・パルスモータ−１６
４・・・パルスモータ−駆動装置、６５・・・コ〉・ピ
ユータ、６６・・・Ｄ／Ａコンバータ群、６７・・・マ
スフローコントローラ、７２・・・可撓性ワイア、３１
・・・高周波プラズマト−チ、３２・・・誘導コイル、
３３・・・高周波プラズマ、１１・・・透明ガラス棒、
９１・・・マンドレル、９３・・・すす層
御系のブロック図、第３図は第１の実施例で得られたプ
リフォームの屈折率分布を表すグラフ、第４＝ｚ第２の
実施例の模式図、第５図は他の実施例 式図、第６図
は別の実施例の模式図、第７図はさらに別の実施例の模
式図、第８図は第７図の実施例で得られた光ファイバの
屈折率分布を表すグラフ、第９図は従来例の模式図、第
１０図は第９図で得られる光ファイバの屈折率分布を表
すグラフ、第１１図は他の従来例の模式図である。 １・・・種棒、２．３．２１．９２．９４・・・バーナ
、４・・・すすプリフォーム、５・・・排気装置、６．
７・・・駆動機構、６１．７１・・・ガイド、６２・・
・ギアホックス、６３．７３・・・パルスモータ−１６
４・・・パルスモータ−駆動装置、６５・・・コ〉・ピ
ユータ、６６・・・Ｄ／Ａコンバータ群、６７・・・マ
スフローコントローラ、７２・・・可撓性ワイア、３１
・・・高周波プラズマト−チ、３２・・・誘導コイル、
３３・・・高周波プラズマ、１１・・・透明ガラス棒、
９１・・・マンドレル、９３・・・すす層
Claims (9)
- （１）透明ガラス化することにより光ファイバ用ガラス
となるガラス微粉末を発生する１本または複数本のバー
ナを有し、このバーナから発生したガラス微粉末が吹き
付けられて堆積させられた堆積体を、回転させながらそ
の回転軸方向に移動させて、円柱状のガラス微粉末プリ
フォームを形成することにより光ファイバ母材を製造す
る方法において、上記バーナのうち少なくとも１本のバ
ーナを、上記回転軸を含む面内で該軸に対して斜め方向
に予め定められた距離だけ高速に移動させ且つ移動後所
定時間停止させることを繰り返すようにしながら移動さ
せるとともに、該バーナに送り込むガスのうち少なくと
も原料ガスの流量を該バーナの位置の関数として変化さ
せるようにしたことを特徴とする光ファイバ母材の製造
方法。 - （２）上記バーナは、非直線な軌跡上に移動させられる
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光ファイ
バ母材の製造方法。 - （３）上記バーナは、移動範囲の上記回転軸から離れる
側の端部において該軸に対して実質的に直角な方向を向
き、該軸に近付いた側の他端部において該軸に対して４
５°よりも小さい角度の方向を向くよう、角度が移動に
伴って変えられることを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の光ファイバ母材の製造方法。 - （４）上記バーナによる加熱量を、上記バーナの移動範
囲の上記回転軸から離れる側の端部において多くし、該
軸に近付いた側の他端部において少なくして、上記バー
ナにより加熱されるガラス微粉末プリフォームの表面温
度を制御することを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の光ファイバ母材の製造方法。 - （５）上記バーナの熱源は、該バーナに供給された燃料
ガスの燃焼によるものであることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の光ファイバ母材の製造方法。 - （６）上記バーナの熱源は、ＯＨ基を発生しないもので
あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光フ
ァイバ母材の製造方法。 - （７）上記バーナに供給される燃料ガスの流量を、上記
バーナの移動範囲の上記回転軸から離れる側の端部にお
いて増加させ、該軸に近付いた側の他端部において減少
させることを特徴とする特許請求の範囲第５項記載の光
ファイバ母材の製造方法。 - （８）上記ガラス微粉末プリフォームの回転中心軸付近
に固定される別のガラス微粉未発生用バーナを有し、該
バーナによって細いガラス微粉末プリフォームを形成し
ながら、該細いプリフォームの外側に上記移動するバー
ナによるガラス微粉末堆積を行うようにした特許請求の
範囲第１項記載の光ファイバ母材の製造方法。 - （９）予め用意した透明ガラス棒を、その軸の周りに回
転させながら軸方向に移動させ、該透明ガラス棒の外側
に上記移動するバーナによるガラス微粉末堆積を行うよ
うにした特許請求の範囲第１項記載の光ファイバ母材の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21612686A JPS6374932A (ja) | 1986-09-13 | 1986-09-13 | 光フアイバ母材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21612686A JPS6374932A (ja) | 1986-09-13 | 1986-09-13 | 光フアイバ母材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6374932A true JPS6374932A (ja) | 1988-04-05 |
Family
ID=16683665
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21612686A Pending JPS6374932A (ja) | 1986-09-13 | 1986-09-13 | 光フアイバ母材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6374932A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5116400A (en) * | 1990-09-20 | 1992-05-26 | Corning Incorporated | Apparatus for forming a porous glass preform |
| US5211732A (en) * | 1990-09-20 | 1993-05-18 | Corning Incorporated | Method for forming a porous glass preform |
| US6715321B1 (en) | 1999-03-08 | 2004-04-06 | Alcatel | Method of fabricating an optical fiber preform including outside deposition of silica, possibly doped silica |
| EP1300369A3 (de) * | 2001-10-08 | 2004-08-11 | Schott Glas | Anordnung zum Herstellen von Quarzglaskörpern mit Brechzahlhomogenität |
-
1986
- 1986-09-13 JP JP21612686A patent/JPS6374932A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5116400A (en) * | 1990-09-20 | 1992-05-26 | Corning Incorporated | Apparatus for forming a porous glass preform |
| US5211732A (en) * | 1990-09-20 | 1993-05-18 | Corning Incorporated | Method for forming a porous glass preform |
| US6715321B1 (en) | 1999-03-08 | 2004-04-06 | Alcatel | Method of fabricating an optical fiber preform including outside deposition of silica, possibly doped silica |
| EP1300369A3 (de) * | 2001-10-08 | 2004-08-11 | Schott Glas | Anordnung zum Herstellen von Quarzglaskörpern mit Brechzahlhomogenität |
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