JP2938688B2 - 光ファイバ用プリフォームの製造方法 - Google Patents
光ファイバ用プリフォームの製造方法Info
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- Organic Chemistry (AREA)
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- Glass Melting And Manufacturing (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光ファイバ用プリフォー
ムの製造方法、特には多重管バーナーノズル先端部の過
熱損傷、反応物の付着を防止し、反応を長期間安定に行
なえるようにしてなる光ファイバ用プリフォームの製造
方法に関するものである。
ムの製造方法、特には多重管バーナーノズル先端部の過
熱損傷、反応物の付着を防止し、反応を長期間安定に行
なえるようにしてなる光ファイバ用プリフォームの製造
方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバ用プリフォームの製造は、通
常、多重管バーナーからなる酸水素火炎バーナーに四塩
化けい素などの原料ガスとなるシラン化合物と酸水素火
炎を作る酸素ガスと水素ガスとを供給し、この原料ガス
の酸水素火炎中での火炎加水分解で発生したシリカ微粒
子を合成石英ガラスなどからなる出発物質上に堆積して
多孔質ガラス母材を作り、これを高温で加熱、焼結し透
明ガラス化するという外付けＣＶＤ法またはＶＡＤ法で
行なわれている。
常、多重管バーナーからなる酸水素火炎バーナーに四塩
化けい素などの原料ガスとなるシラン化合物と酸水素火
炎を作る酸素ガスと水素ガスとを供給し、この原料ガス
の酸水素火炎中での火炎加水分解で発生したシリカ微粒
子を合成石英ガラスなどからなる出発物質上に堆積して
多孔質ガラス母材を作り、これを高温で加熱、焼結し透
明ガラス化するという外付けＣＶＤ法またはＶＡＤ法で
行なわれている。
【０００３】しかして、ここに使用される多重管バーナ
ーからなる酸水素火炎バーナーは原料ガス、不活性ガ
ス、水素ガスおよび酸素ガスをそれぞれ噴出させるノズ
ルをもつものとされているが、これらのノズルはその先
端部が過熱されるために早期に損傷が起り易く、また反
応物がノズル先端に付着し、これが成長してノズル先端
部を閉塞させるという問題点がある。
ーからなる酸水素火炎バーナーは原料ガス、不活性ガ
ス、水素ガスおよび酸素ガスをそれぞれ噴出させるノズ
ルをもつものとされているが、これらのノズルはその先
端部が過熱されるために早期に損傷が起り易く、また反
応物がノズル先端に付着し、これが成長してノズル先端
部を閉塞させるという問題点がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】そのため、この多重管
バーナーについては水素ガスまたは水素ガスと原料ガス
との混合物の噴出ノズルと酸素ガス噴出ノズルとの間の
ノズルから不活性ガスを噴出させるという方法が提案さ
れている（特公昭61-44822号公報参照）が、これについ
ては原料ガスの流量を増大するにつれて不活性ガスの流
量も増加させる必要があるために燃焼効率の点から問題
がある。
バーナーについては水素ガスまたは水素ガスと原料ガス
との混合物の噴出ノズルと酸素ガス噴出ノズルとの間の
ノズルから不活性ガスを噴出させるという方法が提案さ
れている（特公昭61-44822号公報参照）が、これについ
ては原料ガスの流量を増大するにつれて不活性ガスの流
量も増加させる必要があるために燃焼効率の点から問題
がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明はこのような不
利、問題点を解決した光ファイバ用プリフォームの製造
方法に関するものであり、これは多重管バーナーを用い
て原料ガス、燃焼ガスと助燃ガスを混合燃焼させ、出発
材にこの原料ガスの火炎加水分解で発生したガラス微粒
子を堆積させて多孔質ガラス母材を作り、ついでこれを
焼結し、透明ガラス化して光ファイバ用プリフォームを
製造する方法において、この多重管バーナーのガラス原
料供給ノズルと水素ガス供給ノズルとの間のノズルから
酸素を含む不活性ガスを噴出させることを特徴とするも
のである。
利、問題点を解決した光ファイバ用プリフォームの製造
方法に関するものであり、これは多重管バーナーを用い
て原料ガス、燃焼ガスと助燃ガスを混合燃焼させ、出発
材にこの原料ガスの火炎加水分解で発生したガラス微粒
子を堆積させて多孔質ガラス母材を作り、ついでこれを
焼結し、透明ガラス化して光ファイバ用プリフォームを
製造する方法において、この多重管バーナーのガラス原
料供給ノズルと水素ガス供給ノズルとの間のノズルから
酸素を含む不活性ガスを噴出させることを特徴とするも
のである。
【０００６】すなわち、本発明者らはノズル先端が過熱
損傷したり、反応物の付着により閉塞されることを防止
できる多重管バーナーを開発すべく種々検討した結果、
これについてはこの多重管バーナーのガラス原料供給ノ
ズルと水素ガス供給ノズルとの間のノズルから酸素を含
む不活性ガスを噴出させれば、ノズルから噴出させるガ
スの線速を増加しなくてもノズル先端の過熱損傷を防止
することができ、さらにはノズルへの反応物の付着を防
止することができるということを見出し、これによれば
外付けＣＶＤ法やＶＡＤ法による光ファイバ用プリフォ
ームの製造を長期間、安定に実施することが出来ること
を確認して本発明を完成させた。以下にこれをさらに詳
述する。
損傷したり、反応物の付着により閉塞されることを防止
できる多重管バーナーを開発すべく種々検討した結果、
これについてはこの多重管バーナーのガラス原料供給ノ
ズルと水素ガス供給ノズルとの間のノズルから酸素を含
む不活性ガスを噴出させれば、ノズルから噴出させるガ
スの線速を増加しなくてもノズル先端の過熱損傷を防止
することができ、さらにはノズルへの反応物の付着を防
止することができるということを見出し、これによれば
外付けＣＶＤ法やＶＡＤ法による光ファイバ用プリフォ
ームの製造を長期間、安定に実施することが出来ること
を確認して本発明を完成させた。以下にこれをさらに詳
述する。
【０００７】
【作用】本発明は光ファイバ用プリフォームの製造方法
に関するものであり、これは外付けＣＶＤ法やＶＡＤ法
による光ファイバ用プリフォームの製造方法において、
この多重管バーナーからなる酸水素火炎バーナーの原料
ガス噴出ノズルと水素噴出ノズルとの間のノズルから酸
素を含む不活性ガスを噴出させることを特徴とするもの
であるが、これによればノズル先端の過熱損傷が防止さ
れ、ノズルへの反応物の付着も防止されるので光ファイ
バ用プリフォームの製造を長期間、安定に行なうことが
できるという有利性が与えられる。
に関するものであり、これは外付けＣＶＤ法やＶＡＤ法
による光ファイバ用プリフォームの製造方法において、
この多重管バーナーからなる酸水素火炎バーナーの原料
ガス噴出ノズルと水素噴出ノズルとの間のノズルから酸
素を含む不活性ガスを噴出させることを特徴とするもの
であるが、これによればノズル先端の過熱損傷が防止さ
れ、ノズルへの反応物の付着も防止されるので光ファイ
バ用プリフォームの製造を長期間、安定に行なうことが
できるという有利性が与えられる。
【０００８】本発明による光ファイバ用プリフォームの
製造は外付けＣＶＤ法またはＶＡＤ法における多重管バ
ーナーの構造に関するものであるが、通常この多重管バ
ーナーは３重または４重とされており、中央の第１ノズ
ルから原料ガスが噴出され、第２のノズルから水素ガス
が、第３のノズルから酸素が噴出されるようにされるの
であるが、本発明はこの原料ガス噴出ノズルと水素ガス
噴出ノズルとの間にノズル口を設け、ここから酸素を含
む不活性ガスを噴出させ、この酸素を含む不活性ガスの
噴出によってノズル先端の過熱損傷、ノズルへの反応の
付着を防止しようとするものである。
製造は外付けＣＶＤ法またはＶＡＤ法における多重管バ
ーナーの構造に関するものであるが、通常この多重管バ
ーナーは３重または４重とされており、中央の第１ノズ
ルから原料ガスが噴出され、第２のノズルから水素ガス
が、第３のノズルから酸素が噴出されるようにされるの
であるが、本発明はこの原料ガス噴出ノズルと水素ガス
噴出ノズルとの間にノズル口を設け、ここから酸素を含
む不活性ガスを噴出させ、この酸素を含む不活性ガスの
噴出によってノズル先端の過熱損傷、ノズルへの反応の
付着を防止しようとするものである。
【０００９】ここに使用される不活性ガスとしては窒素
（Ｎ2 ）、アルゴン（Ａｒ）、ヘリウム（Ｈｅ）、ネオ
ン（Ｎｅ）、クリプトン（Ｋｒ）、キセノン（Ｘｅ）な
どが例示されるが、特にはアルゴンガスとすることが好
ましい。この不活性ガスはノズル先端の損傷や反応物の
付着を防止するということから酸素を含むものとして使
用されるが、この不活性ガスと酸素との混合比（酸素／
不活性ガス）はこれが 1.0以上ではノズル先端が赤熱す
るので 1.0以下とすることがよい。
（Ｎ2 ）、アルゴン（Ａｒ）、ヘリウム（Ｈｅ）、ネオ
ン（Ｎｅ）、クリプトン（Ｋｒ）、キセノン（Ｘｅ）な
どが例示されるが、特にはアルゴンガスとすることが好
ましい。この不活性ガスはノズル先端の損傷や反応物の
付着を防止するということから酸素を含むものとして使
用されるが、この不活性ガスと酸素との混合比（酸素／
不活性ガス）はこれが 1.0以上ではノズル先端が赤熱す
るので 1.0以下とすることがよい。
【００１０】この酸素を含む不活性ガスの噴出はノズル
先端部の過熱損傷、ノズルへの反応物の付着を防止する
けれども、これもこの線速が 0.3m/秒未満では線速が遅
すぎてこのような効果が得られなくなるので、これは線
速が 0.3m/秒以上とすることが必要とされる。また、こ
の噴出ガスの線速についてはこの多重管バーナーにおけ
る原料ガスの供給量が23g/分を越えると不活性ガスだ
け、例えばアルゴンガスだけを噴出するときの線速が
1.2m/秒では反応物の付着が生じるが、この線速を 7.0m
/秒まで上げると原料供給量が32g/分でも反応物の付着
は生じないけれども、この不活性ガスに酸素ガスを添加
すると原料供給量が32g/分以上のときでも線速 1.2m/秒
で反応物の付着が発生しないという有利性の与えられる
ことが確認された。
先端部の過熱損傷、ノズルへの反応物の付着を防止する
けれども、これもこの線速が 0.3m/秒未満では線速が遅
すぎてこのような効果が得られなくなるので、これは線
速が 0.3m/秒以上とすることが必要とされる。また、こ
の噴出ガスの線速についてはこの多重管バーナーにおけ
る原料ガスの供給量が23g/分を越えると不活性ガスだ
け、例えばアルゴンガスだけを噴出するときの線速が
1.2m/秒では反応物の付着が生じるが、この線速を 7.0m
/秒まで上げると原料供給量が32g/分でも反応物の付着
は生じないけれども、この不活性ガスに酸素ガスを添加
すると原料供給量が32g/分以上のときでも線速 1.2m/秒
で反応物の付着が発生しないという有利性の与えられる
ことが確認された。
【００１１】
【実施例】つぎに本発明の実施例、比較例をあげる。 実施例 石英製の同心５重管バーナーの中心ノズルから四塩化け
い素（SiCl4 ）32リットル／分、および酸素ガス10リッ
トル／分からなるガスを噴出させると共に、その外側の
第２ノズルから酸素ガスとアルゴンガスを供給し、その
外側の第３ノズルから水素ガスを60リットル／分、その
外側の第４ノズルからアルゴンガスを２リットル／分、
さらに最外層の第５ノズルから酸素60リットル／分を噴
出させたが、このとき第２ノズルの酸素を含む不活性ガ
スにおける酸素／不活性ガス量は5/7 、1/5 、0.5/1.5
（l/分）としてこの線速は 1.2〜7.0 m/秒とした。
い素（SiCl4 ）32リットル／分、および酸素ガス10リッ
トル／分からなるガスを噴出させると共に、その外側の
第２ノズルから酸素ガスとアルゴンガスを供給し、その
外側の第３ノズルから水素ガスを60リットル／分、その
外側の第４ノズルからアルゴンガスを２リットル／分、
さらに最外層の第５ノズルから酸素60リットル／分を噴
出させたが、このとき第２ノズルの酸素を含む不活性ガ
スにおける酸素／不活性ガス量は5/7 、1/5 、0.5/1.5
（l/分）としてこの線速は 1.2〜7.0 m/秒とした。
【００１２】なお、このバーナーについては反応室中に
置かれている合成石英ガラス製の直径30mmφ、長さ900m
mLの出発材に沿って平行に往復運動させ、SiCl4 の火炎
加水分解で発生したシリカ微粉末をこの出発材の軸方向
に堆積させて多孔質ガラス母材を作ったが、これを40時
間行なったところ、直径が 150mmφ、長さ1,000mmLの多
孔質ガラス母材が得られたので、これを電気炉中で 1,4
50℃に加熱、焼結し、透明ガラス化したところ、直径88
mmφ、長さ935mmLの光ファイバ用プリフォームが得られ
た。
置かれている合成石英ガラス製の直径30mmφ、長さ900m
mLの出発材に沿って平行に往復運動させ、SiCl4 の火炎
加水分解で発生したシリカ微粉末をこの出発材の軸方向
に堆積させて多孔質ガラス母材を作ったが、これを40時
間行なったところ、直径が 150mmφ、長さ1,000mmLの多
孔質ガラス母材が得られたので、これを電気炉中で 1,4
50℃に加熱、焼結し、透明ガラス化したところ、直径88
mmφ、長さ935mmLの光ファイバ用プリフォームが得られ
た。
【００１３】これについてはこの操作における多重管バ
ーナー先端部の過熱損傷、反応物の付着をしらべたとこ
ろ、表１に示したとおりの結果が得られ、第２ノズルに
酸素を含む不活性ガスを噴出させた場合にはいずれの場
合でもこのような事故は発生しなかった。
ーナー先端部の過熱損傷、反応物の付着をしらべたとこ
ろ、表１に示したとおりの結果が得られ、第２ノズルに
酸素を含む不活性ガスを噴出させた場合にはいずれの場
合でもこのような事故は発生しなかった。
【００１４】比較例 実施例における第２ノズルからの酸素を含む不活性ガス
の噴出を、酸素を含まないアルゴンガスだけ、または酸
素ガスだけの噴出とし、この場合における原料ガスの供
給量を23〜32g/分とし、このアルゴンガスまたは酸素ガ
スの流速を 1.2m/秒としたほかは実施例と同じ方法で多
孔質ガラス母材を作り、光ファイバ用プリフォームの製
造を行なったところ、バーナー先端部の過熱損傷、反応
物の付着について表１に併記したとおりの結果が得られ
た。
の噴出を、酸素を含まないアルゴンガスだけ、または酸
素ガスだけの噴出とし、この場合における原料ガスの供
給量を23〜32g/分とし、このアルゴンガスまたは酸素ガ
スの流速を 1.2m/秒としたほかは実施例と同じ方法で多
孔質ガラス母材を作り、光ファイバ用プリフォームの製
造を行なったところ、バーナー先端部の過熱損傷、反応
物の付着について表１に併記したとおりの結果が得られ
た。
【００１５】
【表１】
【００１６】
【発明の効果】本発明は光ファイバ用プリフォームの製
造方法に関するものであり、これは前記したように外付
けＣＶＤ法またはＶＡＤ法による光ファイバ用プリフォ
ームの製造方法において、多重管バーナーからなる酸水
素火炎バーナーにおける原料ガスの噴出ノズルと水素ガ
ス噴出ノズルとの間のノズルから酸素を含む不活性ガス
を噴出させることを特徴とするものであるが、これによ
ればノズル先端部の過熱損傷、反応物の付着が防止され
るので、光ファイバ用プリフォームの製造を長期間、安
定して実施することができるという有利性が与えられ
る。
造方法に関するものであり、これは前記したように外付
けＣＶＤ法またはＶＡＤ法による光ファイバ用プリフォ
ームの製造方法において、多重管バーナーからなる酸水
素火炎バーナーにおける原料ガスの噴出ノズルと水素ガ
ス噴出ノズルとの間のノズルから酸素を含む不活性ガス
を噴出させることを特徴とするものであるが、これによ
ればノズル先端部の過熱損傷、反応物の付着が防止され
るので、光ファイバ用プリフォームの製造を長期間、安
定して実施することができるという有利性が与えられ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C03B 8/04 C03B 37/00 - 37/16
Claims (2)
- 【請求項１】気体状ガラス原料を多重管バーナーから噴
出させて、酸水素火炎中で酸化、加水分解させ、生成す
るガラス微粒子を回転している出発材に堆積させて多孔
質ガラス母材を作り、ついでこれを焼結し、透明ガラス
化して光ファイバ用プリフォームを製造する方法におい
て、前記バーナーのガラス原料供給ノズルと水素ガス供
給ノズル間のノズルから酸素を含む不活性ガスを噴出さ
せることを特徴とする光ファイバ用プリフォームの製造
方法。 - 【請求項２】酸素と不活性ガスとの混合比率（Ｏ2 ／不
活性ガス）を 1.0以下とする請求項１に記載した光ファ
イバ用プリフォームの製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4307532A JP2938688B2 (ja) | 1992-10-21 | 1992-10-21 | 光ファイバ用プリフォームの製造方法 |
| US08/131,450 US5366531A (en) | 1992-10-21 | 1993-10-04 | Preparation of a preform of optical fibers |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4307532A JP2938688B2 (ja) | 1992-10-21 | 1992-10-21 | 光ファイバ用プリフォームの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06127967A JPH06127967A (ja) | 1994-05-10 |
| JP2938688B2 true JP2938688B2 (ja) | 1999-08-23 |
Family
ID=17970228
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4307532A Expired - Fee Related JP2938688B2 (ja) | 1992-10-21 | 1992-10-21 | 光ファイバ用プリフォームの製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5366531A (ja) |
| JP (1) | JP2938688B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19527451C2 (de) * | 1995-07-27 | 1998-06-04 | Heraeus Quarzglas | Verfahren zur Herstellung eines Quarzglasrohlings und dafür geeigneter Brenner |
| CH691218A5 (de) * | 1996-08-14 | 2001-05-31 | Tetra Laval Holdings & Finance | Verfahren zur Sterilisation von Oberflächen von beliebigen Gegenständen. |
| US6910352B2 (en) * | 2002-04-24 | 2005-06-28 | Corning Incorporated | Deposition of high fluorine content silica soot |
| JP4845221B2 (ja) * | 2008-05-13 | 2011-12-28 | 信越化学工業株式会社 | 多孔質ガラス母材の製造方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA1284921C (en) * | 1984-02-27 | 1991-06-18 | Hiroyuki Suda | Method, apparatus and burner for fabricating an optical fiber preform |
| JPH0667764B2 (ja) * | 1985-05-27 | 1994-08-31 | 古河電気工業株式会社 | ガラス微粒子生成用バ−ナ |
-
1992
- 1992-10-21 JP JP4307532A patent/JP2938688B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-10-04 US US08/131,450 patent/US5366531A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5366531A (en) | 1994-11-22 |
| JPH06127967A (ja) | 1994-05-10 |
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