JP2003226544A - 光ファイバ多孔質母材の製造方法 - Google Patents

光ファイバ多孔質母材の製造方法

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JP2003226544A JP2002025374A JP2002025374A JP2003226544A JP 2003226544 A JP2003226544 A JP 2003226544A JP 2002025374 A JP2002025374 A JP 2002025374A JP 2002025374 A JP2002025374 A JP 2002025374A JP 2003226544 A JP2003226544 A JP 2003226544A
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fiber porous
porous preform
burner
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Manabu Saito
学 齋藤
Masahiro Horikoshi
雅博 堀越
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Fujikura Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 光ファイバ多孔質母材の製造において、ガラ
ス微粒子の合成反応の効率およびガラス微粒子のガラス
微粒子堆積面への堆積効率を向上する光ファイバ多孔質
母材の製造方法を提供する。 【解決手段】 ガラス原料ガスを噴出する第1の噴出口
11と、第1の噴出口11の同心円上に設けられた酸素
を噴出する第5の噴出口15、15、…とを備えたガラ
ス合成用バーナ10を用いて、ガラス原料ガスを火炎中
で加水分解反応させてガラス微粒子を合成し、ガラス微
粒子を回転する出発部材の外周部の径方向に堆積して光
ファイバ多孔質母材を得る際に、第5の噴出口15、1
5、…の焦点距離の最大値をL1と、ガラス合成用バー
ナ10の端面から光ファイバ多孔質母材20のガラス微
粒子堆積面20aまでの距離をL2との関係をL1≦L
2とする光ファイバ多孔質母材の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、酸水素炎中でガラ
ス原料ガスを反応させてガラス微粒子を合成し、これを
回転する出発部材の外周部の径方向に堆積する光ファイ
バ多孔質母材の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】光ファイバは、光ファイバ母材を溶融線
引きして製造される。また、光ファイバ母材の製造方法
としては、VAD法、OVD法、MCVD法、PCVD
法などの方法がある。なかでも、OVD(Outside Vapo
r Phase Deposition)法は、コアとなるガラス材を備え
た円柱形の出発部材の表面に、四塩化ケイ素(SiCl
4)、四塩化ゲルマニウム(GeCl4)などのガラス原
料ガスを酸素、水素とともに吹き付け、その軸回りに回
転する出発部材の表面を酸水素バーナにより加熱して、
ガラス微粒子(スート)を堆積させて複数層からなる多
孔質層を形成して光ファイバ多孔質母材とし、これを電
気炉中で脱水、焼結しながら透明ガラス化し、光ファイ
バ母材を製造する方法である。このような光ファイバ母
材を溶融線引きして製造される光ファイバは、純度、そ
の他の品質に優れたものとなる。
【0003】OVD法において、光ファイバ多孔質母材
を形成する工程において用いられるガラス合成用バーナ
10の端面は、例えば、図1に示すような構造をなして
いる。このガラス合成用バーナ10の端面において、そ
の中心に第1のノズル1が設けられ、この第1のノズル
1の周囲に、第1のノズル1と中心軸を同じくして第2
のノズル2が設けられている。また、同様に、第2のノ
ズル2の周囲に、第1のノズル1と中心軸を同じくして
第3のノズル3が、第3のノズル3の周囲に、第1のノ
ズル1と中心軸を同じくして第4のノズル4が設けられ
ている。また、第2のノズル2と第3のノズル3の間
で、第1のノズル1の同心円上には、複数の小径の第5
のノズル5、5、…が設けられている。また、第1のノ
ズル1が第1の噴出口11をなし、第1のノズル1と第
2のノズル2の間の部分が第2の噴出口12をなし、第
2のノズル2と第3のノズル3の間の部分が第3の噴出
口13をなし、第3のノズル3と第4のノズル4の間の
部分が第4の噴出口14をなし、第5のノズル5が第5
の噴出口15をなしている。
【0004】OVD法において、ガラス微粒子を合成す
るには、一般的に、第1の噴出口11からは、ガラス原
料ガスとして例えば、SiCl4と酸素の混合ガスを供
給し、第2の噴出口12からはアルゴンなどからなるシ
ールガスを供給し、第3の噴出口13からは水素を供給
し、第4の噴出口14および第5の噴出口15からは酸
素を供給する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、高速
通信の需要の増加に伴って、光ファイバの生産量も増加
し、光ファイバの製造に供される光ファイバ母材が大型
化する傾向にある。これによって、光ファイバ母材の製
造に要する時間が長くなっている。したがって、光ファ
イバ多孔質母材の製造におけるガラス微粒子の合成反応
の効率や、ガラス微粒子の出発部材および光ファイバ多
孔質母材のガラス微粒子堆積面への堆積効率を上げるこ
とが、非常に重要な課題となっている。
【0006】ガラス微粒子の合成反応の効率を上げるた
めや、ガラス微粒子の堆積効率を上げるためには、例え
ば、特開平10−101343号公報において、ガラス
合成用バーナにおける酸素ガス噴出ポートの焦点距離
を、ガラス合成用バーナ端面から光ファイバ多孔質母材
のガラス微粒子堆積面までの距離よりも長くする方法が
提案されている。この方法によれば、合成されたガラス
微粒子の流れが乱れることなく、結果として、酸水素炎
の乱れを生じることもないため、ガラス微粒子の堆積効
率を向上することができる。しかしながら、出発部材や
ガラス微粒子を堆積中の光ファイバ多孔質母材の径が大
きくなると、上記焦点距離を長くしたために、ガラス微
粒子の合成反応の効率が下がることがあった。
【0007】本発明は、前記事情に鑑みてなされたもの
で、光ファイバ多孔質母材の製造において、ガラス微粒
子の合成反応の効率およびガラス微粒子のガラス微粒子
堆積面への堆積効率を向上する光ファイバ多孔質母材の
製造方法を提供することを課題とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記課題は、少なくとも
中心にガラス原料ガスを含んだガスの噴出口と、該ガラ
ス原料ガスを含んだガスの噴出口の周囲に、該ガラス原
料ガスを含んだガスの噴出口と同心円上に1列または複
数列に配列され、同一列の噴出口は同一の焦点距離を持
つ支燃性ガスの噴出口を内包する、可燃性ガスの噴出口
とを備えたガラス合成用バーナを用いて、ガラス原料ガ
スを火炎中で加水分解反応または酸化反応させてガラス
微粒子を合成し、該ガラス微粒子を回転する出発部材の
外周部の径方向に堆積して光ファイバ多孔質母材を得る
光ファイバ多孔質母材の製造方法において、前記支燃性
ガス噴出口の焦点距離の最大値をL1とし、前記ガラス
合成用バーナ端面から前記光ファイバ多孔質母材のガラ
ス微粒子堆積面までの距離をL2とすると、これらの関
係をL1≦L2とする光ファイバ多孔質母材の製造方法
によって解決できる。前記支燃性ガス噴出口の焦点距離
の最大値L1と、前記ガラス合成用バーナ端面から前記
光ファイバ多孔質母材のガラス微粒子堆積面までの距離
L2との関係を、0.4≦L1/L2≦0.9とするこ
とが好ましい。前記ガラス合成用バーナ端面から前記光
ファイバ多孔質母材のガラス微粒子堆積面までの距離L
2を、500mm以下とすることが好ましい。前記ガラ
ス合成用バーナ端面から前記光ファイバ多孔質母材のガ
ラス微粒子堆積面までの距離L2(m)と、前記ガラス
原料ガスの流速v1(m/秒)との関係を、0.005
秒≦L2/v1≦0.07秒とすることが好ましい。前
記ガラス微粒子の堆積開始から堆積終了までの間におい
て、前記ガラス合成用バーナ端面から前記光ファイバ多
孔質母材のガラス微粒子堆積面までの距離の最大値をL
maxとし、最小値をLminとすると、Lmax−L
min≦(Lmax+Lmin)/2×0.05とする
ことが好ましい。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳しく説明する。
図1は、光ファイバ多孔質母材の製造に用いられるガラ
ス合成用バーナの第1の例を示す概略構成図である。本
発明の光ファイバ多孔質母材の製造方法で用いられる光
ファイバ多孔質母材製造用バーナ装置は、この例のガラ
ス合成用バーナ10と、このガラス合成用バーナ10に
ガラス原料ガス、支燃性ガスの酸素、可燃性ガスの水素
および不活性ガスを供給する図示略のガス供給源と、こ
れらのガスの流量または流速を制御する図示略のガス制
御部とから概略構成されている。
【0010】ガラス合成用バーナ10は、外径40〜6
0mm程度の円筒形で、通常は、石英ガラスで形成され
ている。また、第1のノズル1の内径は2.5〜6mm
程度、第2のノズル2の内径は4〜10mm程度、第3
のノズル3の内径は25〜45mm程度、第4のノズル
4の内径は30〜35mm程度、第5のノズル5の内径
は1〜2mm程度となっている。また、第1のノズル1
の中心から、第5のノズル5の中心までの距離は、10
〜30mm程度となっている。ガラス合成用バーナ10
を構成する各ノズルの内径を上記のような範囲とするこ
とにより、後述の光ファイバ多孔質母材の製造方法を可
能とする。
【0011】ガス供給源は、ガラス原料ガス、酸素、水
素、不活性ガスなどが充填されたガスボンベ(図示略)
などからなり、ガラス合成用バーナ10の後端部に、ガ
ス供給管路(図示略)を介して接続されている。また、
ガス制御部は、電磁バルブ、流量制御装置などからな
り、上述のガス供給管路の中途に設けられており、この
流量制御装置により、ガスの流量または流速を制御する
ようになっている。
【0012】以下、図1および図2を用いて本発明の光
ファイバ多孔質母材の製造方法について説明する。本発
明の光ファイバ多孔質母材の製造方法では、例えば、そ
の軸回りに回転するコアとなるガラス材を備えた円柱形
の出発部材の表面に、ガラス合成用バーナ10の第1の
噴出口11からSiCl4などのガラス原料ガスと酸素
(O2)の混合ガスを供給し、第2の噴出口12からは
アルゴン(Ar)などの不活性ガスからなるシールガス
を供給し、第3の噴出口13からは水素(H2)を供給
し、第4の噴出口14および第5の噴出口15からは酸
素を供給して、ガラス合成用バーナ10の酸水素炎中に
おける加水分解反応により、ガラス微粒子を合成し、こ
のガラス微粒子を、出発部材の表面および光ファイバ多
孔質母材のガラス微粒子堆積面に半焼結状態で半径方向
に堆積し、光ファイバ多孔質母材を得る。
【0013】本発明の光ファイバ多孔質母材の製造方法
では、図2に示すように、支燃性ガスの酸素を噴出する
第5の噴出口15の焦点距離の最大値をL1とし、ガラ
ス合成用バーナ10の端面から光ファイバ多孔質母材2
0のガラス微粒子堆積面20aまでの距離をL2とする
と、これらの関係をL1≦L2とすることが好ましい。
第5の噴出口15の焦点距離の最大値L1が、ガラス合
成用バーナ10の端面からガラス微粒子堆積面20aま
での距離L2を超えると、第5の噴出口15と焦点を結
ぶ線が中心から離れ、その結果として、酸水素炎中にお
いて、酸素と第3の噴出口13から噴出される可燃性ガ
スの水素が反応する位置が、第1の噴出口11から噴出
されるガラス原料ガスから離れてしまい、ガラス原料ガ
ス付近の水蒸気濃度が低くなるため、ガラス微粒子の合
成反応の効率が低下する。
【0014】さらに、本発明の光ファイバ多孔質母材の
製造方法では、第5の噴出口15の焦点距離の最大値L
1と、ガラス合成用バーナ10の端面からガラス微粒子
堆積面20aまでの距離L2との関係を、0.4≦L1
/L2≦0.9とすることが好ましく、より好ましくは
0.5≦L1/L2≦0.9である。L1/L2が0.
4未満では、ガラス微粒子の合成反応が、ガラス合成用
バーナ10の端面近傍で起こり、合成されたガラス微粒
子が、ガラス合成用バーナ10の端面に付着し、ガラス
合成用バーナ10の各噴出口を塞いでしまうため、ガラ
ス微粒子の合成反応の効率が低下する。一方、L1/L
2が0.9を超えると、酸水素炎中において、酸素と第
3の噴出口13から噴出される可燃性ガスの水素が反応
する位置が、第1の噴出口11から噴出されるガラス原
料ガスから離れてしまうため、ガラス微粒子の合成反応
の効率が低下する。
【0015】また、ガラス合成用バーナ10の端面から
ガラス微粒子堆積面20aまでの距離L2を、500m
m以下とすることが好ましく、より好ましくは100〜
250mmである。L2が500mmを超えると、酸水
素炎中で合成されたガラス微粒子が雰囲気中に拡散して
しまい、ガラス微粒子のガラス微粒子堆積面20aへの
堆積効率が低下する。
【0016】また、第1の噴出口11から噴出されるガ
ラス原料ガスの流速をv1(m/秒)とすると、このv
1とガラス合成用バーナ10の端面からガラス微粒子堆
積面20aまでの距離L2(m)との関係を、0.00
5秒≦L2/v1≦0.07秒とすることが好ましく、
より好ましくは0.005秒≦L2/v1≦0.03秒
である。L2/v1が0.005秒未満では、ガラス原
料ガスが、ガラス合成用バーナ10の端面からガラス微
粒子堆積面20aまでに到達する間に、酸素および水素
と十分に反応しない。すなわち、ガラス微粒子の合成反
応の効率が低下する。一方、L2/v1が0.07秒を
超えると、酸水素炎中で合成されたガラス微粒子が雰囲
気中に拡散してしまい、ガラス微粒子のガラス微粒子堆
積面20aへの堆積効率が低下する。また、ガラス微粒
子の合成反応が、ガラス合成用バーナ10の端面近傍で
起こり、合成されたガラス微粒子が、ガラス合成用バー
ナ10の端面に付着し、ガラス合成用バーナ10の各噴
出口を塞いでしまうため、ガラス微粒子の合成反応の効
率が低下する。
【0017】また、本発明の光ファイバ多孔質母材の製
造方法において、ガラス微粒子の堆積開始から堆積終了
までの間において、ガラス合成用バーナ10の端面から
光ファイバ多孔質母材20のガラス微粒子堆積面20a
までの距離の最大値をLmaxとし、最小値をLmin
とすると、Lmax−Lmin≦(Lmax+Lmi
n)/2×0.05とすることが好ましい。ガラス微粒
子をガラス微粒子堆積面20aに堆積する際に、ガラス
合成用バーナ10の端面からガラス微粒子堆積面20a
までの距離が大きく変動すると、ガラス微粒子の堆積条
件も大きく変動することになる。これにより、堆積され
たガラス微粒子が割れたり、このようにして製造された
光ファイバ多孔質母材を焼結後の光ファイバ母材に気泡
が生じる。そこで、LmaxとLminとの関係を上記
のようにすれば、このような製造不良を生じることがな
い。
【0018】なお、図1および図2には、本発明の光フ
ァイバ多孔質母材の製造方法に用いられるガラス合成用
バーナの第1の例を示したが、本発明の光ファイバ多孔
質母材の製造方法に用いられるガラス合成用バーナは、
これに限定されるものではない。本発明の光ファイバ多
孔質母材の製造方法に用いられるガラス合成用バーナ
は、図1および図2に示したものと類似の構造を有する
ものであればよい。図3〜図6に、本発明の光ファイバ
多孔質母材の製造方法に用いられるガラス合成用バーナ
の他の例を示す。
【0019】図3は、本発明の光ファイバ多孔質母材の
製造方法に用いられるガラス合成用バーナの第2の例を
示す概略構成図である。この例のガラス合成用バーナの
端面において、その中心に第1の噴出口21が設けら
れ、この第1の噴出口21の周囲に、第1の噴出口21
と中心軸を同じくして第2の噴出口22が設けられてい
る。また、同様に、第2の噴出口22の周囲に、第1の
噴出口21と中心軸を同じくして第3の噴出口23が、
第3の噴出口23の周囲に、第1の噴出口21と中心軸
を同じくして第4の噴出口24が設けられている。ま
た、第2の噴出口22と第3の噴出口23の間で、第1
の噴出口21の同心円上には、複数の小径の第5の噴出
口25、25、…が、第5の噴出口25、25、…の周
囲に、複数の小径の第6の噴出口26、26、…が設け
られている。この例では、第5の噴出口25、25、…
および第6の噴出口26、26、…が支燃性ガスの酸素
の噴出口となる。
【0020】図4は、本発明の光ファイバ多孔質母材の
製造方法に用いられるガラス合成用バーナの第3の例を
示す概略構成図である。この例のガラス合成用バーナの
端面において、その中心に第1の噴出口31が設けら
れ、この第1の噴出口31の周囲に、第1の噴出口31
と中心軸を同じくして第2の噴出口32が設けられてい
る。また、同様に、第2の噴出口32の周囲に、第1の
噴出口31と中心軸を同じくして第3の噴出口33が、
第3の噴出口33の周囲に、第1の噴出口31と中心軸
を同じくして第4の噴出口34が、第4の噴出口34の
周囲に、第1の噴出口31と中心軸を同じくして第5の
噴出口35が設けられている。また、第2の噴出口32
と第3の噴出口33の間で、第1の噴出口31の同心円
上には、複数の小径の第6の噴出口36、36、…が、
第6の噴出口36、36、…の周囲に、複数の小径の第
7の噴出口37、37、…が、第7の噴出口37、3
7、…の周囲に、複数の小径の第8の噴出口38、3
8、…が設けられている。この例では、第6の噴出口3
6、36、…、第7の噴出口37、37、…および第8
の噴出口38、38、…が支燃性ガスの酸素の噴出口と
なる。
【0021】図5は、本発明の光ファイバ多孔質母材の
製造方法に用いられるガラス合成用バーナの第4の例を
示す概略構成図である。この例のガラス合成用バーナの
端面において、その中心に第1の噴出口41が設けら
れ、この第1の噴出口41の周囲に、第1の噴出口41
と中心軸を同じくして第2の噴出口42が設けられてい
る。また、同様に、第2の噴出口42の周囲に、第1の
噴出口41と中心軸を同じくして第3の噴出口43が、
第3の噴出口43の周囲に、第1の噴出口41と中心軸
を同じくして第4の噴出口44が、第4の噴出口44の
周囲に、第1の噴出口41と中心軸を同じくして第5の
噴出口45が、第5の噴出口45の周囲に、第1の噴出
口41と中心軸を同じくして第6の噴出口46が、第6
の噴出口46の周囲に、第1の噴出口41と中心軸を同
じくして第7の噴出口47が、第7の噴出口47の周囲
に、第1の噴出口41と中心軸を同じくして第8の噴出
口48が設けられている。また、第3の噴出口43と第
4の噴出口44の間で、第1の噴出口31の同心円上に
は、複数の小径の第9の噴出口49、49、…が、第9
の噴出口49、49、…の周囲に、複数の小径の第10
の噴出口50、50、…が設けられている。この例で
は、第9の噴出口49、49、…および第10の噴出口
50、50、…が支燃性ガスの酸素の噴出口となる。
【0022】図6は、本発明の光ファイバ多孔質母材の
製造方法に用いられるガラス合成用バーナの第5の例を
示す概略構成図である。この例のガラス合成用バーナの
端面において、その中心に第1の噴出口51が設けら
れ、この第1の噴出口51の周囲に、第1の噴出口51
と中心軸を同じくして第2の噴出口52が設けられてい
る。また、同様に、第2の噴出口52の周囲に、第1の
噴出口51と中心軸を同じくして第3の噴出口53が、
第3の噴出口53の周囲に、第1の噴出口51と中心軸
を同じくして第4の噴出口54が、第4の噴出口54の
周囲に、第1の噴出口51と中心軸を同じくして第5の
噴出口55が、第5の噴出口55の周囲に、第1の噴出
口51と中心軸を同じくして第6の噴出口56が設けら
れている。また、第3の噴出口53と第4の噴出口54
の間で、第1の噴出口51の同心円上には、複数の小径
の第7の噴出口57、57、…が設けられている。この
例では、第7の噴出口57、57、…が支燃性ガスの酸
素の噴出口となる。
【0023】本発明の光ファイバ多孔質母材の製造方法
にあっては、上記のようなガラス合成用バーナを用い
て、出発部材の表面および光ファイバ多孔質母材の表面
にガラス微粒子を堆積する際、ガラス原料ガスの流速お
よび酸素の流速が、他のガスの流速と比較すると著しく
大きい。したがって、ガラス原料ガスの流速および酸素
の流速が、酸水素炎の大きさや温度、ガラス微粒子の合
成反応を支配するから、ガラス原料ガスを噴出する第1
の噴出口および酸素の噴出口以外の構造が多少異なって
も、本発明の光ファイバ多孔質母材の製造方法に影響を
及ぼすことはない。
【0024】また、本発明の光ファイバ多孔質母材の製
造方法によって製造された光ファイバ多孔質母材を電気
炉に入れ、ヘリウム(He)などの不活性ガス雰囲気中
で脱水しながら、透明なガラスになるまで焼結すると、
円柱形の光ファイバ母材を得る。このようにして得られ
た光ファイバ母材は、内部に気泡が発生したり、表面に
ひび割れが生じることもなく、品質に優れたものとな
る。さらに、このようにして得られた光ファイバ母材を
溶融線引きして製造される光ファイバは、純度、その他
の品質に優れたものとなる。
【0025】以下、図1および図2を用いて具体的な実
施例を示し、本発明の効果を明らかにする。 (実施例1)図1に示したガラス合成用バーナ10にお
いて、第5の噴出口15の焦点距離の最大値L1が12
0mmのものを用意した。次いで、長さ1200mm、
外径35mmの石英系ガラスからなる円柱形の出発部材
を用意した。次いで、この出発部材の両端部を把持具で
把持し、出発部材を水平に配置した。次いで、この出発
部材を、その中心軸を中心にして回転させながら、上記
のガラス合成用バーナ10を複数本用いて、ガラス微粒
子を合成し、ガラス合成用バーナ10を、出発部材の長
手方向と平行に移動させならが、ガラス微粒子を、回転
する出発部材の半径方向に堆積して、円柱形の光ファイ
バ多孔質母材を得た。このとき、出発部材の回転速度を
30rpmとした。また、第1の噴出口11からはSi
Cl4を5l/分と酸素を3l/分噴出し、第2の噴出
口12からは空気を1l/分噴出し、第3の噴出口から
は水素を50l/分噴出し、第4の噴出口からは窒素を
5l/分噴出し、第5の噴出口からは酸素を20l/分
噴出した。また、ガラス原料ガスの流量は一定とし、流
速v1を27m/秒、17m/秒、7m/秒と変化させ
た。光ファイバ多孔質母材の製造において、出発部材の
表面にガラス微粒子を堆積する際、ガラス微粒子の堆積
効率を調べた。ここで、ガラス微粒子の堆積効率とは、
使用したガラス原料ガスが全て化学反応によってガラス
微粒子に変化したと仮定したときのガラス微粒子の総量
に対する、出発部材の表面に堆積されたガラス微粒子の
総量の割合で定義するものである。結果を表1、図7、
図8および図9に示す。
【0026】
【表1】
【0027】(実施例2)図1に示したガラス合成用バ
ーナ10において、第5の噴出口15の焦点距離の最大
値L1が180mmのものを用いた以外は実施例1と同
様にして、出発部材の表面にガラス微粒子を堆積する
際、ガラス微粒子の堆積効率を調べた。結果を表2、図
7、図8および図9に示す。
【0028】
【表2】
【0029】(実施例3)図1に示したガラス合成用バ
ーナ10において、第5の噴出口15の焦点距離の最大
値L1が240mmのものを用いた以外は実施例1と同
様にして、出発部材の表面にガラス微粒子を堆積する
際、ガラス微粒子の堆積効率を調べた。結果を表3、図
7、図8および図9に示す。
【0030】
【表3】
【0031】表1〜3および図7〜9の結果から、本発
明の光ファイバ多孔質母材の製造方法によれば、ガラス
微粒子の堆積効率が著しく向上することが確認された。
【0032】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の光ファイ
バ多孔質母材の製造方法は、少なくとも中心にガラス原
料ガスを含んだガスの噴出口と、該ガラス原料ガスを含
んだガスの噴出口の周囲に、該ガラス原料ガスを含んだ
ガスの噴出口と同心円上に1列または複数列に配列さ
れ、同一列の噴出口は同一の焦点距離を持つ支燃性ガス
の噴出口を内包する、可燃性ガスの噴出口とを備えたガ
ラス合成用バーナを用いて、ガラス原料ガスを火炎中で
加水分解反応または酸化反応させてガラス微粒子を合成
し、該ガラス微粒子を回転する出発部材の外周部の径方
向に堆積して光ファイバ多孔質母材を得る光ファイバ多
孔質母材の製造方法において、前記支燃性ガス噴出口の
焦点距離の最大値をL1とし、前記ガラス合成用バーナ
端面から前記光ファイバ多孔質母材のガラス微粒子堆積
面までの距離をL2とすると、これらの関係をL1≦L
2とするから、ガラス微粒子の合成反応の効率および堆
積効率が向上する。前記支燃性ガス噴出口の焦点距離の
最大値L1と、前記ガラス合成用バーナ端面から前記光
ファイバ多孔質母材のガラス微粒子堆積面までの距離L
2との関係を、0.4≦L1/L2≦0.9とすれば、
ガラス微粒子の合成反応が、ガラス合成用バーナの端面
近傍で起こり、合成されたガラス微粒子が、ガラス合成
用バーナの端面に付着することがない。したがって、ガ
ラス微粒子の合成反応の効率が向上する。前記ガラス合
成用バーナ端面から前記光ファイバ多孔質母材のガラス
微粒子堆積面までの距離L2を、500mm以下とすれ
ば、酸水素炎中で合成されたガラス微粒子が雰囲気中に
拡散することがなく、ガラス微粒子のガラス微粒子堆積
面への堆積効率が向上する。前記ガラス合成用バーナ端
面から前記光ファイバ多孔質母材のガラス微粒子堆積面
までの距離L2(m)と、前記ガラス原料ガスの流速v
1(m/秒)との関係を、0.005秒≦L2/v1≦
0.07秒とすれば、ガラス原料ガスが、ガラス合成用
バーナの端面からガラス微粒子堆積面までに到達する間
に、酸素および水素と十分に反応し、ガラス微粒子の合
成反応の効率が向上する。また、酸水素炎中で合成され
たガラス微粒子が雰囲気中に拡散することがなく、ガラ
ス微粒子のガラス微粒子堆積面への堆積効率が向上す
る。前記ガラス微粒子の堆積開始から堆積終了までの間
において、前記ガラス合成用バーナ端面から前記光ファ
イバ多孔質母材のガラス微粒子堆積面までの距離の最大
値をLmaxとし、最小値をLminとすると、Lma
x−Lmin≦(Lmax+Lmin)/2×0.05
とすれば、堆積されたガラス微粒子が割れたり、この光
ファイバ多孔質母材を焼結して得られる光ファイバ母材
に気泡が生じることがない。
【図面の簡単な説明】
【図1】 光ファイバ多孔質母材の製造に用いられるガ
ラス合成用バーナの第1の例を示す概略構成図である。
【図2】 本発明の光ファイバ多孔質母材の製造方法を
示す概略断面図である。
【図3】 本発明の光ファイバ多孔質母材の製造方法に
用いられるガラス合成用バーナの第2の例を示す概略構
成図である。
【図4】 本発明の光ファイバ多孔質母材の製造方法に
用いられるガラス合成用バーナの第3の例を示す概略構
成図である。
【図5】 本発明の光ファイバ多孔質母材の製造方法に
用いられるガラス合成用バーナの第4の例を示す概略構
成図である。
【図6】 本発明の光ファイバ多孔質母材の製造方法に
用いられるガラス合成用バーナの第5の例を示す概略構
成図である。
【図7】 L2とガラス微粒子の堆積効率の関係を示す
グラフである。
【図8】 L2/v1とガラス微粒子の堆積効率の関係
を示すグラフである。
【図9】 L1/L2とガラス微粒子の堆積効率の関係
を示すグラフである。
【符号の説明】
1・・・第1のノズル、2・・・第2のノズル、3・・・第3の
ノズル、4・・・第4のノズル、5・・・第5のノズル、10
・・・ガラス合成用バーナ、11・・・第1の噴出口、12・・
・第2の噴出口、13・・・第3の噴出口、14・・・第4の
噴出口、15・・・第5の噴出口、20・・・光ファイバ多孔
質母材、20a・・・ガラス微粒子堆積面

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも中心にガラス原料ガスを含ん
    だガスの噴出口と、該ガラス原料ガスを含んだガスの噴
    出口の周囲に、該ガラス原料ガスを含んだガスの噴出口
    と同心円上に1列または複数列に配列され、同一列の噴
    出口は同一の焦点距離を持つ支燃性ガスの噴出口を内包
    する、可燃性ガスの噴出口とを備えたガラス合成用バー
    ナを用いて、ガラス原料ガスを火炎中で加水分解反応ま
    たは酸化反応させてガラス微粒子を合成し、該ガラス微
    粒子を回転する出発部材の外周部の径方向に堆積して光
    ファイバ多孔質母材を得る光ファイバ多孔質母材の製造
    方法において、 前記支燃性ガス噴出口の焦点距離の最大値をL1とし、
    前記ガラス合成用バーナ端面から前記光ファイバ多孔質
    母材のガラス微粒子堆積面までの距離をL2とすると、
    これらの関係をL1≦L2とすることを特徴とする光フ
    ァイバ多孔質母材の製造方法。
  2. 【請求項2】 前記支燃性ガス噴出口の焦点距離の最大
    値L1と、前記ガラス合成用バーナ端面から前記光ファ
    イバ多孔質母材のガラス微粒子堆積面までの距離L2と
    の関係を、0.4≦L1/L2≦0.9とすることを特
    徴とする請求項1記載の光ファイバ多孔質母材の製造方
    法。
  3. 【請求項3】 前記ガラス合成用バーナ端面から前記光
    ファイバ多孔質母材のガラス微粒子堆積面までの距離L
    2を、500mm以下とすることを特徴とする請求項1
    または2記載の光ファイバ多孔質母材の製造方法。
  4. 【請求項4】 前記ガラス合成用バーナ端面から前記光
    ファイバ多孔質母材のガラス微粒子堆積面までの距離L
    2(m)と、前記ガラス原料ガスの流速v1(m/秒)
    との関係を、0.005秒≦L2/v1≦0.07秒と
    することを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記
    載の光ファイバ多孔質母材の製造方法。
  5. 【請求項5】 前記ガラス微粒子の堆積開始から堆積終
    了までの間において、前記ガラス合成用バーナ端面から
    前記光ファイバ多孔質母材のガラス微粒子堆積面までの
    距離の最大値をLmaxとし、最小値をLminとする
    と、Lmax−Lmin≦(Lmax+Lmin)/2
    ×0.05とすることを特徴とする請求項1ないし4の
    いずれかに記載の光ファイバ多孔質母材の製造方法。
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