JP7412270B2 - 光ファイバ母材の製造装置及び製造方法 - Google Patents
光ファイバ母材の製造装置及び製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7412270B2 JP7412270B2 JP2020084776A JP2020084776A JP7412270B2 JP 7412270 B2 JP7412270 B2 JP 7412270B2 JP 2020084776 A JP2020084776 A JP 2020084776A JP 2020084776 A JP2020084776 A JP 2020084776A JP 7412270 B2 JP7412270 B2 JP 7412270B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- heat shield
- optical fiber
- fiber preform
- core tube
- 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.)
- Active
Links
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 title claims description 103
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 76
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims description 16
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 142
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims description 75
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 claims description 62
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 claims description 60
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 56
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 53
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 claims description 39
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims description 16
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 11
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 2
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 212
- 208000005156 Dehydration Diseases 0.000 description 51
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 17
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 14
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 13
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 7
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 7
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 5
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 239000005373 porous glass Substances 0.000 description 4
- KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N Chlorine Chemical compound ClCl KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910003902 SiCl 4 Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 3
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 3
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 3
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 2
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 2
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 description 2
- VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N tetrachloromethane Chemical compound ClC(Cl)(Cl)Cl VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- -1 for example Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 1
- FYSNRJHAOHDILO-UHFFFAOYSA-N thionyl chloride Chemical compound ClS(Cl)=O FYSNRJHAOHDILO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Description
炉心管1は通常、石英で構成される。炉心管1は、筒状の本体部と、本体部の一端に設けられる底部と、本体部の他端に設けられる蓋部とで構成されており、蓋部は本体部から取り外し可能となっている。また、蓋部には、支持部材3を貫通させる開口が形成されている。
支持部材3は通常、石英で構成される。支持部材3は棒状であり、支持部材3の断面形状は通常は円形である。但し、支持部材3の断面形状は円形に限られるものではなく、四角形などの多角形でもよい。
回転機構2は、支持部材3を炉心管1の長手方向に沿った中心軸線回りに回転させることが可能なものであればよく、通常はモータと、モータの回転を支持部材3の回転に変換する機構とを有する。
ヒータ4は、炉心管1の外側に設けられていればよい。ヒータ4は通常、炉心管1を包囲するように設けられる。ここで、ヒータ4は、炉心管1が円筒状である場合には、円筒状であることが好ましい。但し、ヒータ4は、複数の加熱部に分割されて構成され、これら複数の加熱部が炉心管1を包囲するように不連続に配置されるようにしてもよい。
遮熱体8は、熱を遮断する部材であればよいが、耐熱性、耐久性及び耐酸性を有することから、不透明石英部材であることが好ましい。ここで、「不透明」とは、輻射熱の波長(赤外線及び可視光の波長)に対して不透明(透過率が50%以下)であることをいう。
脱水工程は、ガラス微粒子堆積体Gを炉心菅1内で脱水させる工程である。
焼結工程は、ガラス微粒子堆積体Gを焼結させて光ファイバ母材を得る工程である。焼結工程においては、ガス給気部6から炉心管1内に焼結用ガスを供給しながら、炉心管1内のガスを、炉心菅1内の排ガスを、ガス排気部7を通して排気させる。
まず以下のようにしてガラス微粒子堆積体Gを作製した。すなわち、まず予め、ダミーロッドと、ガラス微粒子を堆積させるガラスロッドの端部にダミーロッドを溶着させてなる溶着ロッドを用意した。そして、バーナーを設置し、このバーナーに酸素ガス、水素ガス、不活性ガスであるArを流して反応させた火炎中に、ガラス原料としてのSiCl4を供給し、回転する溶着ロッドにガラス微粒子からなるスート部を形成した。このとき、ガラスロッドは、GeがドープされたSiO2で構成した。こうしてガラス微粒子堆積体Gを得た。得られたガラス微粒子堆積体Gは、スート部と、そのスート部の端部から延びるダミーロッドとで構成されていた。
遮熱体として、図8~図10に示す遮熱体28を用い、ガス置換工程において、支持部材3の回転速度を5倍にして10rpmに変更したこと以外は実施例1と同様にして光ファイバ母材を20本作製した。
遮熱体として、6つの羽根部材8bを、外径280mm、内径50mm、厚さ15mmcmのリング状部材に変更した遮熱体を用いたこと以外は実施例1と同様にして光ファイバ母材を20本作製した。
(1)外観評価
実施例1~2及び比較例1のそれぞれにおいて得られた20本の光ファイバ母材について外観を評価した。そして、光ファイバ母材において、気泡又は異物が見られた場合には、外観が不良であると評価した。
(2)光ファイバ特性の評価
実施例1~2及び比較例1のそれぞれにおける20本の光ファイバ母材を線引して直径125μmの光ファイバを作製した。この光ファイバについて、OTDR(Optical Time Domain Reflectmeter)を用いて1383nmの波長における伝送損失を測定した。そして、伝送損失が0.32dB/km以上である場合には、光ファイバ特性が不良であると評価した。
3…支持部材
4…ヒータ
6…ガス給気部
7…ガス排気部
8,18,28,38…遮熱体
8a…固定部
8b、28b…羽根部材
8c…貫通孔
18b…リング状部材
18d…開口部
38d…貫通孔
G…ガラス微粒子堆積体
S1,S2,S3…立体的な隙間
Claims (9)
- 炉心管内に収容されたガラス微粒子堆積体を加熱し、脱水又は焼結させて光ファイバ母材を製造する光ファイバ母材の製造装置であって、
前記炉心管の外側に設けられ、前記ガラス微粒子堆積体を加熱するヒータと、
前記ガラス微粒子堆積体を支持する支持部材と、
前記支持部材に設けられ、前記ヒータからの熱を遮断する遮熱体と、
前記炉心管内に脱水用ガス又は焼結用ガスを供給するガス給気部と、
前記炉心管内のガスを排気するガス排気部とを備え、
前記遮熱体が、前記遮熱体を前記炉心管の長手方向に見た場合に前記遮熱体を貫通する隙間を有さず且つガスを通過させる立体的な隙間を有し、
鉛直方向において前記遮熱体の全体が前記ガラス微粒子堆積体より上方に位置する、光ファイバ母材の製造装置。 - 炉心管内に収容されたガラス微粒子堆積体を加熱し、脱水又は焼結させて光ファイバ母材を製造する光ファイバ母材の製造装置であって、
前記炉心管の外側に設けられ、前記ガラス微粒子堆積体を加熱するヒータと、
前記ガラス微粒子堆積体を支持する支持部材と、
前記支持部材に設けられ、前記ヒータからの熱を遮断する遮熱体と、
前記炉心管内に脱水用ガス又は焼結用ガスを供給するガス給気部と、
前記炉心管内のガスを排気するガス排気部とを備え、
前記遮熱体が、前記遮熱体を前記炉心管の長手方向に見た場合に前記遮熱体を貫通する隙間を有さず且つガスを通過させる立体的な隙間を有し、
前記遮熱体が、前記支持部材の回転により、ガスを前記遮熱体の前記ガラス微粒子堆積体側から前記ガラス微粒子堆積体と反対側に輸送することが可能となるように構成されている、光ファイバ母材の製造装置。 - 炉心管内に収容されたガラス微粒子堆積体を加熱し、脱水又は焼結させて光ファイバ母材を製造する光ファイバ母材の製造装置であって、
前記炉心管の外側に設けられ、前記ガラス微粒子堆積体を加熱するヒータと、
前記ガラス微粒子堆積体を支持する支持部材と、
前記支持部材に設けられ、前記ヒータからの熱を遮断する遮熱体と、
前記炉心管内に脱水用ガス又は焼結用ガスを供給するガス給気部と、
前記炉心管内のガスを排気するガス排気部とを備え、
前記遮熱体が、前記遮熱体を前記炉心管の長手方向に見た場合に前記遮熱体を貫通する隙間を有さず且つガスを通過させる立体的な隙間を有し、
前記遮熱体が、
前記支持部材に固定される固定部と、
前記固定部から放射状に延びる複数の羽根部材とを有する、光ファイバ母材の製造装置。 - 前記遮熱体が、不透明石英部材、多孔質石英部材、表面が砂ずり加工された石英部材、カーボン又はシリコンカーバイドで構成される、請求項1~3のいずれか一項に記載の光ファイバ母材の製造装置。
- 前記遮熱体が、前記支持部材の回転により、ガスを前記遮熱体の前記ガラス微粒子堆積体側から前記ガラス微粒子堆積体と反対側に輸送することが可能となるように構成されている、請求項1、3、及び4のいずれか一項に記載の光ファイバ母材の製造装置。
- 前記遮熱体が、
前記支持部材に固定される固定部と、
前記固定部から放射状に延びる複数の羽根部材とを有する、請求項1、2、4、及び5のいずれか一項に記載の光ファイバ母材の製造装置。 - 請求項1~6のいずれか一項に記載の光ファイバ母材の製造装置を用いて光ファイバ母
材を製造する光ファイバ母材の製造方法であって、
前記光ファイバ母材の製造装置を用い、前記ガラス微粒子堆積体を、前記支持部材で支持した状態で前記炉心管内に収容し、前記ヒータで加熱して脱水させる脱水工程と、
前記光ファイバ母材の製造装置を用い、前記ガラス微粒子堆積体を、前記ヒータで加熱して焼結させ、前記光ファイバ母材を得る焼結工程とを含み、
前記脱水工程において、前記ガス給気部を通して前記脱水用ガスを前記炉心管内に供給しながら、前記遮熱体を通過した排ガスを、前記ガス排気部を通して排気し、
前記焼結工程において、前記ガス給気部を通して前記焼結用ガスを前記炉心管内に供給しながら、前記遮熱体を通過した排ガスを、前記ガス排気部を通して排気する、光ファイバ母材の製造方法。 - 前記光ファイバ母材の製造装置が請求項2又は5に記載の光ファイバ母材の製造装置で構成され、
前記脱水工程及び前記焼結工程において、前記支持部材を回転させることにより、ガスを前記遮熱体の前記ガラス微粒子堆積体側から前記ガラス微粒子堆積体と反対側に輸送させる、請求項7に記載の光ファイバ母材の製造方法。 - 少なくとも前記脱水工程と前記焼結工程との間に前記炉心管内のガスを置換させるガス置換工程をさらに含み、
前記ガス置換工程において、前記遮熱体を通過するガスの通過量を、前記脱水工程及び前記焼結工程において前記遮熱体を通過するガスの通過量よりも多くする、請求項8に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 |
---|---|---|---|
JP2020084776A JP7412270B2 (ja) | 2020-05-13 | 2020-05-13 | 光ファイバ母材の製造装置及び製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020084776A JP7412270B2 (ja) | 2020-05-13 | 2020-05-13 | 光ファイバ母材の製造装置及び製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021178753A JP2021178753A (ja) | 2021-11-18 |
JP7412270B2 true JP7412270B2 (ja) | 2024-01-12 |
Family
ID=78510825
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020084776A Active JP7412270B2 (ja) | 2020-05-13 | 2020-05-13 | 光ファイバ母材の製造装置及び製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7412270B2 (ja) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002047014A (ja) | 2000-08-02 | 2002-02-12 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 遮熱筒、これを備えたガラス母材の製造装置及び製造方法 |
JP2003183042A (ja) | 2001-12-14 | 2003-07-03 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 光ファイバ用母材の製造方法及びその製造方法で製造した光ファイバ用母材 |
JP2009046386A (ja) | 2007-07-24 | 2009-03-05 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 加熱炉 |
JP2013147379A (ja) | 2012-01-19 | 2013-08-01 | Shin-Etsu Chemical Co Ltd | 多孔質ガラス母材の遮熱部材および焼結方法 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02149442A (ja) * | 1988-12-01 | 1990-06-08 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光ファイバ用母材の製造方法 |
JPH07223833A (ja) * | 1994-02-15 | 1995-08-22 | Fujikura Ltd | 光ファイバ母材の製造方法 |
-
2020
- 2020-05-13 JP JP2020084776A patent/JP7412270B2/ja active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002047014A (ja) | 2000-08-02 | 2002-02-12 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 遮熱筒、これを備えたガラス母材の製造装置及び製造方法 |
JP2003183042A (ja) | 2001-12-14 | 2003-07-03 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 光ファイバ用母材の製造方法及びその製造方法で製造した光ファイバ用母材 |
JP2009046386A (ja) | 2007-07-24 | 2009-03-05 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 加熱炉 |
JP2013147379A (ja) | 2012-01-19 | 2013-08-01 | Shin-Etsu Chemical Co Ltd | 多孔質ガラス母材の遮熱部材および焼結方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2021178753A (ja) | 2021-11-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI380957B (zh) | 具有低羥基及氘氧基之融熔矽石及製造方法 | |
JPH03131544A (ja) | 光ファイバ用ガラス母材の加熱炉および製法 | |
JP2004514631A (ja) | 実質的に乾燥したシリカ含有スート、溶融シリカおよび光ファイバスートプリフォーム、それらを製造するための装置、方法およびバーナ | |
JP2004203736A (ja) | 高純度溶融シリカの製造方法 | |
JPH0550448B2 (ja) | ||
JP6025992B2 (ja) | 水素を援用するスート体のフッ素化 | |
JP7412270B2 (ja) | 光ファイバ母材の製造装置及び製造方法 | |
JP2808857B2 (ja) | 光ファイバ用ガラス母材の加熱炉および製法 | |
WO2024063136A1 (ja) | 光ファイバ母材の製造方法、光ファイバ母材、および光ファイバ | |
JP2012031052A (ja) | ガラス体を製造する方法及びeuvリソグラフィ用の光学部材を製造する方法 | |
JP2013060321A (ja) | 石英製バーナ及び光ファイバ用ガラス母材の製造方法 | |
JPH0450130A (ja) | 光ファイバ用母材の製造方法 | |
KR20040076775A (ko) | 프리히팅 과정을 포함하는 수정화학기상증착공법을 이용한 광섬유 프리폼의 제조방법 및 장치 | |
JP4804796B2 (ja) | 光ファイバ用母材の製造方法 | |
JP2007302554A (ja) | 所定の水酸基含有量を有する合成石英ガラスの製造方法 | |
JP4479189B2 (ja) | ガラス体の製造方法、光ファイバ母材の製造方法、及び光ファイバの製造方法 | |
WO2018180495A1 (ja) | 光ファイバ多孔質母材の製造装置及び製造方法 | |
KR100655531B1 (ko) | 발열체 산화 방지를 위한 광섬유 모재 제조용 로 | |
JP2007137718A (ja) | 光ファイバ用多孔質母材の製造方法 | |
JP7164384B2 (ja) | 光ファイバ用ガラス体の製造方法 | |
JP2985667B2 (ja) | 光フアイバ用ガラス母材の製造方法 | |
JP2013047165A (ja) | ガラス微粒子堆積体の製造方法及び光ファイバ用ガラス母材及び光ファイバ | |
JP2007284302A (ja) | 低損失光ファイバ母材の製造方法 | |
JP2001180959A (ja) | 光ファイバ母材の製造方法 | |
AU650761B2 (en) | Process for production of glass article |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20200730 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20221226 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230809 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230815 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20231006 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20231212 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20231226 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 7412270 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |