JPH04240125A - 光ファイバ用母材の製造方法 - Google Patents
光ファイバ用母材の製造方法Info
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- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はガラス微粒子堆積体をＶ
ＡＤ法（気相軸付法）あるいはＯＶＤ法（外付法）など
のスート合成法により合成し、高品質のガラス体を提供
するものであり、特に光ファイバ用母材の製造方法に関
するものである。
ＡＤ法（気相軸付法）あるいはＯＶＤ法（外付法）など
のスート合成法により合成し、高品質のガラス体を提供
するものであり、特に光ファイバ用母材の製造方法に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバ用母材製造に供するガラス微
粒子堆積体を合成する方法として、燃焼バーナーから燃
焼ガス及び原料ガスを混合噴出し、火炎中での反応によ
りガラス微粒子を生成し、該ガラス微粒子を回転する出
発材の先端に堆積させ、ガラス微粒子堆積体を形成させ
、該堆積体の成長に合わせて出発材を燃焼用バーナーと
相対的に移動させることにより、バーナーから堆積面ま
での距離を一定に保ちつつ、ガラス微粒子堆積体を製造
するＶＡＤ法がある。
粒子堆積体を合成する方法として、燃焼バーナーから燃
焼ガス及び原料ガスを混合噴出し、火炎中での反応によ
りガラス微粒子を生成し、該ガラス微粒子を回転する出
発材の先端に堆積させ、ガラス微粒子堆積体を形成させ
、該堆積体の成長に合わせて出発材を燃焼用バーナーと
相対的に移動させることにより、バーナーから堆積面ま
での距離を一定に保ちつつ、ガラス微粒子堆積体を製造
するＶＡＤ法がある。
【０００３】また、出発材の外周部に燃焼バーナーによ
り生成したガラス微粒子を堆積させ、出発材または燃焼
バーナーを１回以上トラバースすることにより、ガラス
微粒子堆積体を製造するＯＶＤ法（例えば特開昭４８−
７３５２２号公報）などもある。
り生成したガラス微粒子を堆積させ、出発材または燃焼
バーナーを１回以上トラバースすることにより、ガラス
微粒子堆積体を製造するＯＶＤ法（例えば特開昭４８−
７３５２２号公報）などもある。
【０００４】こうしたスート合成法において、燃焼バー
ナーにより合成された粒状ガラスの堆積体への付着効率
を向上させる手段として、多重火炎方式のバーナーが提
案ささている多重火炎方式のバーナーは、例えば実公昭
６２−５０４１８号公報に示されるように、同心円状多
重管バーナーで、中心部に少なくともガラス原料噴出ポ
ート、燃料ガスポート、支燃性ガスポートの各ポートを
持つガラス微粒子合成用ポートを有し、この外周に上記
ガラス微粒子合成用ポートから噴出したガス流と同じ方
向に突き出した少なくとも燃料ガスポート、支燃性ガス
ポートを持つ火炎形成用ポートを１組以上有したバーナ
ーである。従来、この多重火炎法的のバーナーを使用す
ることにより、粒状ガラスの堆積効率が改善されてきた
。
ナーにより合成された粒状ガラスの堆積体への付着効率
を向上させる手段として、多重火炎方式のバーナーが提
案ささている多重火炎方式のバーナーは、例えば実公昭
６２−５０４１８号公報に示されるように、同心円状多
重管バーナーで、中心部に少なくともガラス原料噴出ポ
ート、燃料ガスポート、支燃性ガスポートの各ポートを
持つガラス微粒子合成用ポートを有し、この外周に上記
ガラス微粒子合成用ポートから噴出したガス流と同じ方
向に突き出した少なくとも燃料ガスポート、支燃性ガス
ポートを持つ火炎形成用ポートを１組以上有したバーナ
ーである。従来、この多重火炎法的のバーナーを使用す
ることにより、粒状ガラスの堆積効率が改善されてきた
。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】近年、ガラス母材の生
産性を向上させるため、ガラス微粒子堆積体の合成速度
（１分間に合成される母材の重量：ｇ／分）を挙げる開
発が行われているが、原料を増量するとバーナーから遠
く火炎の届かない母材表面にまでガラス微粒子が到達付
着してしまう。火炎の届かない母材表面に付着したガラ
ス微粒子は密度が低く、非常に剥離しやすい。この母材
表面の剥離のために合成速度を上げられないという問題
点がある。
産性を向上させるため、ガラス微粒子堆積体の合成速度
（１分間に合成される母材の重量：ｇ／分）を挙げる開
発が行われているが、原料を増量するとバーナーから遠
く火炎の届かない母材表面にまでガラス微粒子が到達付
着してしまう。火炎の届かない母材表面に付着したガラ
ス微粒子は密度が低く、非常に剥離しやすい。この母材
表面の剥離のために合成速度を上げられないという問題
点がある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めの本発明の構成は、気体のガラス原料を燃焼バーナー
から噴出させて火炎中で反応させることにより生成する
ガラス微粒子を堆積、捕集し、ガラス微粒子堆積体とな
し、続いて該ガラス微粒子堆積体をガラス化温度以上に
加熱することにより透明ガラス母材を製造する方法にお
いて、燃焼バーナーが内側のガラス微粒子合成用ポート
と外側の火炎形成用ポートから成り、該外側の火炎形成
用ポート先端の一部あるいは全部が外側に広がった形状
であることを特徴とするものである。該火炎形成用ポー
ト先端のバーナー中心軸に対する広がり角は０°〜２０
°（０°を含まない）の範囲内であることが望ましい。
めの本発明の構成は、気体のガラス原料を燃焼バーナー
から噴出させて火炎中で反応させることにより生成する
ガラス微粒子を堆積、捕集し、ガラス微粒子堆積体とな
し、続いて該ガラス微粒子堆積体をガラス化温度以上に
加熱することにより透明ガラス母材を製造する方法にお
いて、燃焼バーナーが内側のガラス微粒子合成用ポート
と外側の火炎形成用ポートから成り、該外側の火炎形成
用ポート先端の一部あるいは全部が外側に広がった形状
であることを特徴とするものである。該火炎形成用ポー
ト先端のバーナー中心軸に対する広がり角は０°〜２０
°（０°を含まない）の範囲内であることが望ましい。
【０００７】
【作用】従来、ガラス微粒子堆積体の合成に用いられる
燃焼バーナーとしては、同心円状多重管バーナーが主流
として用いられてきた。例えば、特開昭５４−３０８５
３号公報に記載のもの、あるいは多重火炎バーナーとし
て特開昭６１−１８６２３９号公報の示されている通り
である。
燃焼バーナーとしては、同心円状多重管バーナーが主流
として用いられてきた。例えば、特開昭５４−３０８５
３号公報に記載のもの、あるいは多重火炎バーナーとし
て特開昭６１−１８６２３９号公報の示されている通り
である。
【０００８】一方、原料噴出ポートがバーナー中心から
偏心して設置されているものとしては、特開昭５６−５
４２４０号公報に提案されるものが代表的であるが、こ
れらバーナーの各ポートはバーナーの中心軸と平行であ
り、火炎はバーナー軸と平行に噴き出すものが主流であ
った。
偏心して設置されているものとしては、特開昭５６−５
４２４０号公報に提案されるものが代表的であるが、こ
れらバーナーの各ポートはバーナーの中心軸と平行であ
り、火炎はバーナー軸と平行に噴き出すものが主流であ
った。
【０００９】図２に示すように、従来の燃焼バーナー２
１を使用して原料を増量し、ガラス微粒子堆積体２５の
合成を行った場合、ガラス微粒子流２２が外側火炎２３
の届かない母材表面まで到達し、その部分に付着する。 火炎の届かない範囲２４に付着したガラス微粒子堆積体
２５は密度が低く、非常に剥離しやすい。合成速度を上
げようとした場合、この表面層の剥離が問題となる。
１を使用して原料を増量し、ガラス微粒子堆積体２５の
合成を行った場合、ガラス微粒子流２２が外側火炎２３
の届かない母材表面まで到達し、その部分に付着する。 火炎の届かない範囲２４に付着したガラス微粒子堆積体
２５は密度が低く、非常に剥離しやすい。合成速度を上
げようとした場合、この表面層の剥離が問題となる。
【００１０】この問題を解決するためには、図２の２４
部分も加熱できるよう、火炎を大型化すれば良いわけで
ある。このための一つの方法として、バーナーのポート
数を増やす方法が考えられるが、この場合、安定な火炎
を形成するためには、全ガス流量を大幅に増やす必要が
あり、このため母材の表面温度が上昇し、サーモホレシ
ス効果が弱くなることから、原料収率が極端に下がると
いう新たな問題が起こる。
部分も加熱できるよう、火炎を大型化すれば良いわけで
ある。このための一つの方法として、バーナーのポート
数を増やす方法が考えられるが、この場合、安定な火炎
を形成するためには、全ガス流量を大幅に増やす必要が
あり、このため母材の表面温度が上昇し、サーモホレシ
ス効果が弱くなることから、原料収率が極端に下がると
いう新たな問題が起こる。
【００１１】そこで、使用する酸素、水素量をそれほど
増量することなく安定な大型火炎を形成することが要求
される。本発明者らは、この手段として、図１に示すよ
うにバーナーの全ポート数を変えることなく、外側ポー
トを該バーナーの中心軸に対して外側へ広げた形状のバ
ーナーを使用して火炎を大型化すれば、原料収率を下げ
ることなく、ガラス微粒子堆積体の表面層の剥離を防止
できることを発見した。但し、外側ポートのバーナー中
心軸に対する広がり角が２０°を超えると、内側火炎が
乱れるため、該広がり角は２０°以下にする必要がある
。
増量することなく安定な大型火炎を形成することが要求
される。本発明者らは、この手段として、図１に示すよ
うにバーナーの全ポート数を変えることなく、外側ポー
トを該バーナーの中心軸に対して外側へ広げた形状のバ
ーナーを使用して火炎を大型化すれば、原料収率を下げ
ることなく、ガラス微粒子堆積体の表面層の剥離を防止
できることを発見した。但し、外側ポートのバーナー中
心軸に対する広がり角が２０°を超えると、内側火炎が
乱れるため、該広がり角は２０°以下にする必要がある
。
【００１２】
【実施例】比較例１
外側の火炎形成用ポートがバーナーの中心軸と平行であ
る、通常の形状の同心円状１２重管バーナーを使用して
ガラス微粒子堆積体の合成を行った。燃料ガスとして、
水素、支燃性ガスとして酸素、また火炎制御用不活性ガ
スとしてアルゴンを使用した。流量は、水素２１０リッ
トル／分、酸素１９０リットル／分、アルゴン３２リッ
トル／分とした。各ポートのガスは、第１ポート：原料
、第２，６，１０ポート：水素、第３，５，７，９，１
１ポート：アルゴンとした。この条件で、第１ポートに
原料ガスを１０リットル／分流してガラス微粒子堆積体
を合成したところ、堆積体の表面層が剥離した。
る、通常の形状の同心円状１２重管バーナーを使用して
ガラス微粒子堆積体の合成を行った。燃料ガスとして、
水素、支燃性ガスとして酸素、また火炎制御用不活性ガ
スとしてアルゴンを使用した。流量は、水素２１０リッ
トル／分、酸素１９０リットル／分、アルゴン３２リッ
トル／分とした。各ポートのガスは、第１ポート：原料
、第２，６，１０ポート：水素、第３，５，７，９，１
１ポート：アルゴンとした。この条件で、第１ポートに
原料ガスを１０リットル／分流してガラス微粒子堆積体
を合成したところ、堆積体の表面層が剥離した。
【００１３】実施例１
図１に示すような外側ポート先端を中心軸に対し９．５
°外側へ広げた本発明による同心円状１２重管バーナー
を使用して、ガラス微粒子堆積体の合成を行った。使用
ガス、各ポートに流すガスの種類は比較例１と同じで、
流量は水素２５０リットル／分、酸素２１０リットル／
分、アルゴン４９リットル／分といずれも比較例１より
も増量した。この条件で、第１ポートに原料ガスを１０
リットル／分流してガラス微粒子堆積体を合成したとこ
ろ、堆積速度１６．１ｇ／分で安定に合成できた。
°外側へ広げた本発明による同心円状１２重管バーナー
を使用して、ガラス微粒子堆積体の合成を行った。使用
ガス、各ポートに流すガスの種類は比較例１と同じで、
流量は水素２５０リットル／分、酸素２１０リットル／
分、アルゴン４９リットル／分といずれも比較例１より
も増量した。この条件で、第１ポートに原料ガスを１０
リットル／分流してガラス微粒子堆積体を合成したとこ
ろ、堆積速度１６．１ｇ／分で安定に合成できた。
【００１４】比較例１と実施例１の結果から、本発明の
バーナーにより、ガス量を増加しても剥離なく、堆積速
度も速く、母材合成が可能であることがわかる。
バーナーにより、ガス量を増加しても剥離なく、堆積速
度も速く、母材合成が可能であることがわかる。
【００１５】
【発明の効果】以上述べたように、本発明のバーナーを
使用することにより、安定な製造条件でガラス微粒子堆
積体の合成速度を上げることができる。本発明は、高品
質なガラス母材の生産性向上に効果的で、特に光ファイ
バ用ガラス母材の作成に応用して有効である。
使用することにより、安定な製造条件でガラス微粒子堆
積体の合成速度を上げることができる。本発明は、高品
質なガラス母材の生産性向上に効果的で、特に光ファイ
バ用ガラス母材の作成に応用して有効である。
【図１】本発明に使用するバーナーの１具体例の噴出ポ
ート部分の断面図である。
ート部分の断面図である。
【図２】ＶＡＤ法を説明する模式図である。
１０１ 第１ポート
１０２ 第２ポート
１０３ 第３ポート
１０４ 第４ポート
１０５ 第５ポート
１０６ 第６ポート
１０７ 第７ポート
１０８ 第８ポート
１０９ 第９ポート
１１０ 第１０ポート
１１１ 第１１ポート
１１２ 第１２ポート
２１ 燃焼バーナー
２２ ガラス微粒子流
２３ 外側火炎
２４ ガラス微粒子は到達するが火炎の届かない
範囲２５ ガラス微粒子堆積体
範囲２５ ガラス微粒子堆積体
Claims (2)
- 【請求項１】 気体のガラス原料を燃焼バーナーから
噴出させて火炎中で反応させることにより生成するガラ
ス微粒子を堆積、捕集し、ガラス微粒子堆積体となし、
続いて該ガラス微粒子堆積体をガラス化温度以上に加熱
することにより透明ガラス母材を製造する方法において
、燃焼バーナーが内側のガラス微粒子合成用ポートと外
側の火炎形成用ポートから成り、該外側の火炎形成用ポ
ート先端の一部あるいは全部が外側に広がった形状であ
ることを特徴とする光ファイバ用母材の製造方法。 - 【請求項２】 請求項１において、外側の火炎形成用
ポート先端のバーナー中心軸に対する広がり角が０°〜
２０°（０°を含まない）の範囲内であることを特徴と
する請求項１の光ファイバ用母材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1495791A JPH04240125A (ja) | 1991-01-16 | 1991-01-16 | 光ファイバ用母材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1495791A JPH04240125A (ja) | 1991-01-16 | 1991-01-16 | 光ファイバ用母材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04240125A true JPH04240125A (ja) | 1992-08-27 |
Family
ID=11875460
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1495791A Pending JPH04240125A (ja) | 1991-01-16 | 1991-01-16 | 光ファイバ用母材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04240125A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001017918A1 (en) * | 1999-09-03 | 2001-03-15 | Bular, Llc | Apparatus for making a glass preform by flame hydrolysis |
| JP2009215086A (ja) * | 2008-03-07 | 2009-09-24 | Covalent Materials Tokuyama Corp | 合成シリカガラスの製造装置及びこの製造装置を用いた合成シリカガラスの製造方法 |
-
1991
- 1991-01-16 JP JP1495791A patent/JPH04240125A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001017918A1 (en) * | 1999-09-03 | 2001-03-15 | Bular, Llc | Apparatus for making a glass preform by flame hydrolysis |
| JP2009215086A (ja) * | 2008-03-07 | 2009-09-24 | Covalent Materials Tokuyama Corp | 合成シリカガラスの製造装置及びこの製造装置を用いた合成シリカガラスの製造方法 |
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