JP2003267744A - 光ファイバ用ガラス母材の製造方法 - Google Patents

光ファイバ用ガラス母材の製造方法

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JP2003267744A
JP2003267744A JP2002067492A JP2002067492A JP2003267744A JP 2003267744 A JP2003267744 A JP 2003267744A JP 2002067492 A JP2002067492 A JP 2002067492A JP 2002067492 A JP2002067492 A JP 2002067492A JP 2003267744 A JP2003267744 A JP 2003267744A
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gas
glass
supply
optical fiber
burner
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Kanta Yagi
幹太 八木
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Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 光ファイバ用ガラス母材の製造に使用するバ
ーナへのガラス微粒子の付着を防止して気泡などの少な
い高品質の安定した製造を行うことのできる光ファイバ
用ガラス母材を安定して製造できる製造方法を提供す
る。 【解決手段】 原料ガスの供給が停止した後も、可燃ガ
ス、支燃性ガス、不活性ガス等などの燃焼性ガスが供給
されてバーナ20より火炎が形成されているので、バー
ナ20の内部に付着するガラス微粒子の量を低減するこ
とができることになる。特に、原料ガスの供給停止を燃
焼ガスの供給停止よりも30秒以上早くすると一層効果
的である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、光ファイバ用ガ
ラス母材の製造方法に係り、特にVAD法やOVD法な
どの光ファイバ用ガラス母材の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、例えば特開平2000−32
7341号公報に記載されているように、ガス供給用の
管が集合した多孔質ガラス母材製造用多重管バーナを用
いて、少なくともガラス原料ガス、可燃性ガスおよび助
燃性ガスを別々に供給し、ガラス原料を酸水素火炎中に
て、加水分解によってスート(ガラス微粒子)を、回転す
るターゲット棒の下端に堆積させて、スートプリフォー
ムを形成する方法が提案されている。
【0003】そして、このスートプリフォームの成長に
伴ってターゲット棒を上方に引き上げることにより、円
柱状の多孔質のスートプリフォームを形成し、1本のスー
トプリフォームを形成したら、バーナへの燃焼ガスの供
給を止める。
【0004】図2に、VADにおいて使用されている合
成用のバーナ20の一例を示す。このバーナ20は多層
の円筒形状をしており、中心に原料ガス供給管21を有
しており、原料ガスをチャンバー内に供給する。また、
外側には、可燃ガスを供給するための可燃ガス供給管2
2および支燃性ガスを供給するための支燃性ガス供給管
23が同心円状に設けられており、可燃性ガスおよび支
燃性ガスをバーナ20に供給して先端部に火炎24を形
成すると共に中心から原料ガスを供給してガラス微粒子
を生成している。
【0005】ところで、バーナ20の内部にガラス微粒
子が徐々に堆積していくと、安定した製造が行えなくな
るため、バーナを構成する各管の肉厚を調整して、ガラ
ス微粒子の堆積を防ぐようにし、バーナ20の内部にガ
ラス微粒子が付着するのを防止するようにしている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たバーナを構成する各管の肉厚の調整だけではバーナ2
0の内部にガラス微粒子が堆積するのを十分に防止する
ことができず、特に混合ガスの供給停止前後に生成され
たガラス微粒子がバーナ20の内部に付着するのを防止
することができない。このため、安定した製造を行うこ
とができなくなるので、定期的に作業を停止してバーナ
20の内部を清掃する必要があり、メンテナンスに要す
る時間も多く、作業性が悪いという問題がある。また、
バーナ内に付着したガラス微粒子が、多孔質母材の製造
中に剥離し、多孔質母材に衝突することで、光ファイバ
用ガラス母材中に気泡などを発生させるという品質上の
問題もある。
【0007】本発明は、前記実情に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、光ファイバ用ガラス母材の製造に
使用するバーナへのガラス微粒子の付着を確実に防止し
て安定した製造を行うことのできる光ファイバ用ガラス
母材の製造方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、チャンバー内においてバーナに、可燃性ガスを含む
燃焼性ガスを供給して酸水素火炎を生ぜしめ、さらにそ
の中にガラスの原料ガスを送り込み、加水分解反応によ
ってガラス微粒子を生成し、このガラス微粒子を回転す
るターゲットロッドに堆積させながら、ターゲットロッ
ドを引き上げて多孔質母材を形成する工程と、この多孔
質母材を加熱することにより透明ガラス化処理を行う工
程とを含む光ファイバ母材の製造方法において、前記多
孔質母材の形成を停止するに際し、前記原料ガスの供給
停止は、前記燃焼性ガスの供給停止に先立ち、実行され
ることを特徴とする。
【0009】ここで、供給停止する原料ガスとは、少な
くとも、直接ガラス微粒子の原料となるシリカ系ガスを
含むものである。ここで用いるシリカ系ガスは、SiC
4、Si(CH3)Cl3、Si(CH32Cl2などの
シラン化合物を単独あるいは組み合わせたものである。
また、燃焼ガスは、可燃ガス、支燃性ガス、不活性ガス
等から構成される。ここで不活性ガスは窒素を含むもの
とする。
【0010】このように構成された光ファイバ用ガラス
母材の製造方法においては、原料ガスの供給が停止した
後も原料ガス以外の他の燃焼ガスが供給されてバーナが
燃焼しているので、燃焼性ガスの供給停止時にはガラス
微粒子の生成は終了しており、原料ガス供給停止後のバ
ーナの内部に付着するガラス微粒子の量を低減すること
ができることになる。従って、この光ファイバ用ガラス
母材の製造方法においては、バーナ内部に付着したガラ
ス微粒子を取り除く清掃を行う必要がなくなるため作業
効率が向上すると共に、気泡などの少ない高品質な光フ
ァイバ用ガラス母材の製造を安定して行うことができ
る。
【0011】望ましくは、前記原料ガスの供給停止後、
所定時間経過後、前記燃焼性ガスの供給を停止すること
を特徴とする。また、望ましくは、前記原料ガスの供給
停止を、前記燃焼ガスの供給停止よりも少なくとも30
秒前に行うことを特徴としている。
【0012】このように構成された光ファイバ用ガラス
母材の製造方法においては、例えば原料ガスを、燃焼性
ガスの供給停止よりも30秒以上前に供給停止するの
で、バーナ内部に付着するガラス微粒子の量を確実に減
少させることができることになる。従って、この光ファ
イバ用ガラス母材の製造方法においては、バーナ内部に
付着したガラス微粒子を取り除く清掃を行う必要がなく
なるため作業効率が向上すると共に、安定した光ファイ
バ用ガラス母材の製造を行うことができる。また望まし
くは、前記燃焼性ガスの供給停止後、ガラス原料供給用
配管内が置換されるまでの時間、不活性ガスの供給を持
続するようにしたことを特徴とする。従って、不活性ガ
スとともに、バーナ内部よりガラス微粒子が完全に排出
されるため、バーナ内部に付着したガラス微粒子を取り
除く清掃を行う必要がなくなるため作業効率が向上する
と共に、安定した光ファイバ用ガラス母材の製造を行う
ことができる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る光ファイバ用
ガラス母材の製造方法の実施形態を図面に基づいて詳細
に説明する。なお、以下に説明する実施形態において、
既に図2において説明した部材等については、図中に同
一符号を付すことにより説明を省略あるいは簡略化す
る。
【0014】図1に示すように、本発明に係る実施形態
である光ファイバ用ガラス母材の製造方法を実行する光
ファイバ製造装置10では、箱状のチャンバー11と、
このチャンバー11の上には円筒12が設けられてお
り、チャンバー11の内部を貫通してターゲットロッド
13が軸回りに回転自在に設けられている。また、チャ
ンバー11の側面には従来技術の欄において前述したよ
うなバーナ20a、20bや、あるいは排気口14が設
けられている。
【0015】次に、このような光ファイバ製造装置10
により光ファイバを製造する方法について説明する。チ
ャンバー11内においてバーナ20a、20bに、可燃
ガス、支燃性ガス、不活性ガス等から構成される燃焼ガ
スを供給して酸水素火炎を生じさせ、その中にガラスの
原料ガスを送り込み、加水分解反応によってガラス微粒
子を生成する。そして、このガラス微粒子を回転してい
るターゲットロッド13の下端部に堆積させながらター
ゲットロッド13を引き上げて多孔質母材15を形成す
る。このバーナ先端部の断面説明図を図3に示す。この
図から明らかなように、外側から中心にむかって順次、
2などの可燃性ガス、Arなどの不活性ガス、H2など
の支燃性ガス、N2ガス、SiCl4などの原料ガスが供
給され、以下に示すような反応が生じ、ガラス微粒子が
堆積される。これらのガスはそれぞれ可燃性ガス供給管
24、シールガス供給管23、H2などの支燃性ガス供
給管22、SiCl4などの原料ガス供給管21から供
給される。 SiCl4+2H2+O2→SiO2+4HCl
【0016】多孔質母材15を形成した後、原料ガスの
供給を停止してからバーナ20a、20bに供給してい
る燃焼性ガスの供給を停止する。ここで、原料ガスは、
燃焼性ガスの供給停止よりも30秒前に供給停止するよ
うにする。なお、製造された多孔質母材15は、加熱し
て透明ガラス化処理される。
【0017】前述した光ファイバ用ガラス母材の製造方
法によれば、原料ガスの供給停止が燃焼性ガスの供給停
止よりも30秒前になるようにしたので、原料ガスの供
給停止後一定時間バーナ20a、20bより火炎が形成
される。
【0018】このため、バーナ20a、20bの内部の
原料ガスは、バーナ20a、20bより火炎が形成され
ているうちに完全にバーナ20a、20bおよびバーナ
の原料を供給する配管内から排出されるので、バーナ2
0a、20bの内部に付着するガラス微粒子の量を低減
させることができる。
【0019】これにより、これまで半年に1回の頻度で
行っていたバーナ20a、20bの内部の洗浄が不要に
なるので、作業性が向上すると共に安定した光ファイバ
用ガラス母材の製造を行うことができるようになった。
さらに、以前は、多孔質母材15へのガラス微粒子の堆
積速度が3月で5%程度変化していたが、本発明の光フ
ァイバ用ガラス母材の製造方法によれば、ガラス微粒子
の堆積速度の変化が3月で0.5%未満とすることがで
き安定した光ファイバ用ガラス母材の製造を行うことが
できる。また望ましくは、可燃性ガスの供給停止後、所
定時間、窒素N2ガスなどの不活性ガスの供給を持続す
ることにより、バーナーへの微粒子の付着をより低減す
ることが可能となる。
【0020】なお、本発明に係る光ファイバ用ガラス母
材の製造方法は、前述した実施形態に限定されるもので
なく、適宜な変形、改良等が可能である。例えば、原料
ガスについても四塩化珪素に限定されることなくSi
(CH3)Cl3,Si(CH32Cl2などのシリカ系
ガスであれば適宜変更可能である。
【0021】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明に係る光
ファイバ用ガラス母材の製造方法によれば、バーナ内へ
のガラス微粒子の付着を防止することができ、バーナ内
部に付着したガラス微粒子を取り除く清掃を行う必要が
なくなるため作業効率が向上すると共に、気泡などの少
ない高品質の光ファイバ用ガラス母材の製造を安定に行
うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る光ファイバ用ガラス母材の製造方
法の実施形態を示す要部断面図である。
【図2】バーナの断面図である。
【図3】バーナの断面説明図である。
【符号の説明】
11 チャンバー 13 ターゲットロッド 15 多孔質母材 20 バーナ 21 原料ガス供給管 22 支燃性ガス供給管 23 発光層供給管 24 可燃性ガス供給管

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガラス母材製造用バーナに、可燃性ガス
    を含む燃焼性ガスを供給して酸水素火炎を生ぜしめ、さ
    らにその中にガラスの原料ガスを送り込み、加水分解反
    応によってガラス微粒子を生成し、このガラス微粒子を
    回転するターゲットロッドに堆積させながら、ターゲッ
    トロッドを引き上げて多孔質母材を形成する工程と、こ
    の多孔質母材を加熱することにより透明ガラス化処理を
    行う工程とを含む光ファイバ用ガラス母材の製造方法に
    おいて、 前記多孔質母材の形成を停止するに際し、前記原料ガス
    の供給停止は、前記燃焼性ガスの供給停止に先立ち、実
    行されることを特徴とする光ファイバ用ガラス母材の製
    造方法。
  2. 【請求項2】 前記原料ガスの供給停止後、所定時間経
    過後、前記燃焼ガスの供給を停止することを特徴とする
    請求項1に記載した光ファイバ用ガラス母材の製造方
    法。
  3. 【請求項3】 前記燃焼性ガスの供給停止後、所定時
    間、不活性ガスの供給を持続するようにしたことを特徴
    とする請求項1または2のいずれかに記載した光ファイ
    バ用ガラス母材の製造方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011230937A (ja) * 2010-04-23 2011-11-17 Shin-Etsu Chemical Co Ltd 多孔質ガラス母材の製造方法
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