JPH0583499B2 - - Google Patents
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- JPH0583499B2 JPH0583499B2 JP60026494A JP2649485A JPH0583499B2 JP H0583499 B2 JPH0583499 B2 JP H0583499B2 JP 60026494 A JP60026494 A JP 60026494A JP 2649485 A JP2649485 A JP 2649485A JP H0583499 B2 JPH0583499 B2 JP H0583499B2
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- glass
- burner
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/012—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
- C03B37/014—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD]
- C03B37/01413—Reactant delivery systems
- C03B37/0142—Reactant deposition burners
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
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- C03B2207/00—Glass deposition burners
- C03B2207/60—Relationship between burner and deposit, e.g. position
- C03B2207/62—Distance
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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-
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Glass Melting And Manufacturing (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、ガラス微粒子の集合体を円柱状出発
材の外周部に形成する方法に関し、特に高純度が
要求される光フアイバ用母材製造の際の中間製品
として好適に用いられる、出発材外周部に堆積せ
しめられたガラス微粒子集合体の形成方法に関す
る。
材の外周部に形成する方法に関し、特に高純度が
要求される光フアイバ用母材製造の際の中間製品
として好適に用いられる、出発材外周部に堆積せ
しめられたガラス微粒子集合体の形成方法に関す
る。
従来、石英系ガラス管或いは光フアイバ用母材
の製造方法として、特開昭48−73522号公報に示
されたような謂る“外付法”がある。この方法
は、回転するカーボン或いは石英系ガラス、アル
ミナなどの耐火性出発材の外周部に、SiC4など
の原料の加水分解反応により生成せしめたSiO2
などの微粒子状ガラスを堆積させていき、所定量
堆積させたあと堆積をやめ、出発材を引き抜き、
パイプ状ガラス集合体を形成し、このパイプ状ガ
ラス集合体を高温電気炉中で焼結透明ガラス化し
パイプ状ガラスを得ている。或いは、同様の方法
で出発材として中実の光フアイバ用ガラス母材を
用い、出発材とその外周部に形成されたガラス微
粒子堆積体の複合体を形成したのち、出発材を引
き抜かず該複合体を高温炉中で加熱処理しガラス
微粒子堆積体の部分を焼結することにより出発材
である光フアイバ用ガラス母材の外周部にさらに
透明ガラス層を形成するという方法も考えられ
る。
の製造方法として、特開昭48−73522号公報に示
されたような謂る“外付法”がある。この方法
は、回転するカーボン或いは石英系ガラス、アル
ミナなどの耐火性出発材の外周部に、SiC4など
の原料の加水分解反応により生成せしめたSiO2
などの微粒子状ガラスを堆積させていき、所定量
堆積させたあと堆積をやめ、出発材を引き抜き、
パイプ状ガラス集合体を形成し、このパイプ状ガ
ラス集合体を高温電気炉中で焼結透明ガラス化し
パイプ状ガラスを得ている。或いは、同様の方法
で出発材として中実の光フアイバ用ガラス母材を
用い、出発材とその外周部に形成されたガラス微
粒子堆積体の複合体を形成したのち、出発材を引
き抜かず該複合体を高温炉中で加熱処理しガラス
微粒子堆積体の部分を焼結することにより出発材
である光フアイバ用ガラス母材の外周部にさらに
透明ガラス層を形成するという方法も考えられ
る。
これらの方法において、ガラス微粒子を出発材
上に堆積させる方法としては、第2図に示すごと
く、ガラス微粒子合成用バーナー2,1を出発材
2,2に対し相対的に出発材軸と平行に幾度も往
復させることにより、出発材上2,2にガラス微
粒子堆積層2,3を幾層も形成していく方法があ
る。
上に堆積させる方法としては、第2図に示すごと
く、ガラス微粒子合成用バーナー2,1を出発材
2,2に対し相対的に出発材軸と平行に幾度も往
復させることにより、出発材上2,2にガラス微
粒子堆積層2,3を幾層も形成していく方法があ
る。
しかしこの方法では堆積体初期には、ガラス微
粒子が堆積する堆積面積が小さいため、ガラス微
粒子堆積効率が悪いという欠点がある。
粒子が堆積する堆積面積が小さいため、ガラス微
粒子堆積効率が悪いという欠点がある。
また別の方法として第3図に示すごとく出発材
3,1の片端部付近からガラス微粒子を堆積させ
始め、ガラス微粒子合成用バーナー3,2を出発
材3,1に対し相対的に出発材軸と平行に徐々に
移動していくことによりガラス微粒子堆積体3,
4を出発材軸方向に形成していく方法は考えられ
ている。
3,1の片端部付近からガラス微粒子を堆積させ
始め、ガラス微粒子合成用バーナー3,2を出発
材3,1に対し相対的に出発材軸と平行に徐々に
移動していくことによりガラス微粒子堆積体3,
4を出発材軸方向に形成していく方法は考えられ
ている。
本発明の目的は前記第2の方法において、ガラ
ス微粒子堆積体をより効率的にかつ安定にガラス
微粒子堆積層を形成する手段を提供するところに
ある。
ス微粒子堆積体をより効率的にかつ安定にガラス
微粒子堆積層を形成する手段を提供するところに
ある。
本発明は、上記目的を達成するために、ガラス
微粒子合成用バーナーと出発材との相対的な位置
関係、特にガラス微粒子合成用バーナーの中心軸
と出発材の軸のなす角度が重要である点を指摘
し、その最適な角度範囲を提供するものである。
微粒子合成用バーナーと出発材との相対的な位置
関係、特にガラス微粒子合成用バーナーの中心軸
と出発材の軸のなす角度が重要である点を指摘
し、その最適な角度範囲を提供するものである。
すなわち本発明は自らの軸を回転軸として回転
している実質的に円柱状或いは円筒状の出発材の
片端近傍から、該出発材の外周部上に1本のガラ
ス微粒子合成用バーナーを用い、ガラス微粒子合
成用バーナーの火炎内にガラス原料を供給するこ
とにより発生させたガラス微粒子を堆積させ始
め、該バーナーを出発材の軸と平行に相対的に移
動させていくことにより、純シリカのガラス微粒
子の堆積体を出発材の外周部に軸方向に形成して
いく方法に於いて、該バーナーの中心軸と出発材
の軸のなす角度が20〜70°の範囲であることを特
徴とするガラス微粒子堆積体の製造方法である。
している実質的に円柱状或いは円筒状の出発材の
片端近傍から、該出発材の外周部上に1本のガラ
ス微粒子合成用バーナーを用い、ガラス微粒子合
成用バーナーの火炎内にガラス原料を供給するこ
とにより発生させたガラス微粒子を堆積させ始
め、該バーナーを出発材の軸と平行に相対的に移
動させていくことにより、純シリカのガラス微粒
子の堆積体を出発材の外周部に軸方向に形成して
いく方法に於いて、該バーナーの中心軸と出発材
の軸のなす角度が20〜70°の範囲であることを特
徴とするガラス微粒子堆積体の製造方法である。
本発明者等は、以下に述べる実験を行うことに
より本発明に到達した。実験は、第3図に模式的
に示す装置構成において、効率的かつ安定に出発
材3,1外周部に純シリカのガラス微粒子堆積層
3,4を形成しうるバーナー3,2の取付角度を
見い出すために、第1図にθとして表される出発
材3,1に対するバーナー取付角度を変えて、実
際にガラス微粒子堆積層3,4を形成し、その際
の純シリカのガラス微粒子の堆積効率及びガラス
微粒子のカサ密度分布を測定したものである。第
1図においてLと示したものは、バーナー3,2
先端部からバーナー3,2軸方向に測定した出発
材3,1までの距離である。尚ガラス微粒子堆積
層のカサ密度分布は、ガラス微粒子堆積層が安定
に形成されるか否かを示す指標となるものであ
り、一般にカサ密度分布が半径方向に均一に近く
かつ平均的なカサ密度が高い程ガラス微粒子堆積
層が、その堆積途中や堆積後などに割れや変形な
どを起こさず、安定に形成できるものである。実
験においては出発材3,1として溶融石英ガラス
棒(15mmφ)を使用した。またバーナー3,2は
最外層の内径が20mmφの同心円状4重管バーナー
を用い、バーナー3,2には中心層にSiC4を
300cc/分、第2層にH2を6.0/分、第3層に
Arを1.5/分、最外層にO2を6.0/分供給し、
第1図にLと示されるバーナー3,2先端と出発
材3,1とのきよりは60mmとした。また出発材
3,1は40rpmで回転させつつ、ガラス微粒子堆
積層の外径が50〜70mmφとなるように20〜50mm/
hrの速度で上昇させ引上げていつた。
より本発明に到達した。実験は、第3図に模式的
に示す装置構成において、効率的かつ安定に出発
材3,1外周部に純シリカのガラス微粒子堆積層
3,4を形成しうるバーナー3,2の取付角度を
見い出すために、第1図にθとして表される出発
材3,1に対するバーナー取付角度を変えて、実
際にガラス微粒子堆積層3,4を形成し、その際
の純シリカのガラス微粒子の堆積効率及びガラス
微粒子のカサ密度分布を測定したものである。第
1図においてLと示したものは、バーナー3,2
先端部からバーナー3,2軸方向に測定した出発
材3,1までの距離である。尚ガラス微粒子堆積
層のカサ密度分布は、ガラス微粒子堆積層が安定
に形成されるか否かを示す指標となるものであ
り、一般にカサ密度分布が半径方向に均一に近く
かつ平均的なカサ密度が高い程ガラス微粒子堆積
層が、その堆積途中や堆積後などに割れや変形な
どを起こさず、安定に形成できるものである。実
験においては出発材3,1として溶融石英ガラス
棒(15mmφ)を使用した。またバーナー3,2は
最外層の内径が20mmφの同心円状4重管バーナー
を用い、バーナー3,2には中心層にSiC4を
300cc/分、第2層にH2を6.0/分、第3層に
Arを1.5/分、最外層にO2を6.0/分供給し、
第1図にLと示されるバーナー3,2先端と出発
材3,1とのきよりは60mmとした。また出発材
3,1は40rpmで回転させつつ、ガラス微粒子堆
積層の外径が50〜70mmφとなるように20〜50mm/
hrの速度で上昇させ引上げていつた。
このようにして得られたバーナー取付角度θと
ガラス微粒子堆積速度の関係を第4図aに、また
取付角度θを20°,30°,60°,70°とを変えた時の
カサ密度分布の変化を第4図bに示す。第1図a
より効率的にガラス微粒子層を堆積せしめるには
バーナーの取付角度に好適な範囲が存在し、その
範囲は20°〜70°であることがわかる。さらに第4
図bでは30°〜60°の取付角度において比較的カサ
密度分布が半径方向に均一になることがわかる。
したがつて本発明方法におけるバーナーの取付角
度は20°〜70°、好ましくは30°〜60°である。
ガラス微粒子堆積速度の関係を第4図aに、また
取付角度θを20°,30°,60°,70°とを変えた時の
カサ密度分布の変化を第4図bに示す。第1図a
より効率的にガラス微粒子層を堆積せしめるには
バーナーの取付角度に好適な範囲が存在し、その
範囲は20°〜70°であることがわかる。さらに第4
図bでは30°〜60°の取付角度において比較的カサ
密度分布が半径方向に均一になることがわかる。
したがつて本発明方法におけるバーナーの取付角
度は20°〜70°、好ましくは30°〜60°である。
実施例 1
第5図に示す屈折率分布を有し、コア径6mm
φ、クラツド外径40mmφのVAD法により作成し
たシングルモードフアイバ用透明ガラス母材を
12.5mmφに延伸したものを出発材とし、第1図及
び第3図に示した装置により多孔質ガラス微粒子
層を外径90mmφになるよう形成した。この際バー
ナーの取付角度は50°とした。多孔質ガラス微粒
子形成に際してはバーナーにH26.0/分、O26.0
/分、SiC4300cc/分を供給した。また、出
発材は40rpmで回転させつつ、40mm/hrの速度で
引上ていつた。その後該母材を電気炉中で加熱し
多孔質ガラス層を透明ガラス化した結果、第6図
に示す屈折率分布をもち、Aが2.25mmφ,Bが
15.0mmφ,Cが36mmφのシングルモードフアイバ
用母材を得た。なお透明化の際、多孔質ガラス層
の収縮力により12.5mmφに延伸していた出発材は
軸方向にいくぶん縮み15.0mmφまでに太くなつて
いる。得られた母材を外径125μmに紡糸した結
果、カツトオフ波長1.2μm,1.3μmでの伝送損失
が0.5dB/Kmという良好な特性を有するシングル
モードフアイバを得た。
φ、クラツド外径40mmφのVAD法により作成し
たシングルモードフアイバ用透明ガラス母材を
12.5mmφに延伸したものを出発材とし、第1図及
び第3図に示した装置により多孔質ガラス微粒子
層を外径90mmφになるよう形成した。この際バー
ナーの取付角度は50°とした。多孔質ガラス微粒
子形成に際してはバーナーにH26.0/分、O26.0
/分、SiC4300cc/分を供給した。また、出
発材は40rpmで回転させつつ、40mm/hrの速度で
引上ていつた。その後該母材を電気炉中で加熱し
多孔質ガラス層を透明ガラス化した結果、第6図
に示す屈折率分布をもち、Aが2.25mmφ,Bが
15.0mmφ,Cが36mmφのシングルモードフアイバ
用母材を得た。なお透明化の際、多孔質ガラス層
の収縮力により12.5mmφに延伸していた出発材は
軸方向にいくぶん縮み15.0mmφまでに太くなつて
いる。得られた母材を外径125μmに紡糸した結
果、カツトオフ波長1.2μm,1.3μmでの伝送損失
が0.5dB/Kmという良好な特性を有するシングル
モードフアイバを得た。
実施例 2
出発材として、外径20mmφのジルコニア管を用
い、第1図及び第3図に示した装置によりガラス
微粒子層を外径100mmφになるように形成した。
この際バーナー取付角度は35°としバーナーにH2
15/分、O215/分、SiC4600cc/分を供給
した。また出発材は40rpmで回転しつつ、55mm/
hrの速度で引上げていつた。ガラス微粒子層形成
後、出発材を引抜き円筒状のガラス微粒子体を作
製し、該ガラス微粒子体と電気炉を用いSF63mol
%,He97mol%の雰囲気中で1600℃まで加熱し
透明ガラス化した。その結果外径45mmφ、内径10
mmφ,Fを1重量%含有する石英ガラス管を得
た。本ガラス管は純砕石英棒をコア材として挿入
一体化することにより光フアイバ用母材として用
いることができるものである。
い、第1図及び第3図に示した装置によりガラス
微粒子層を外径100mmφになるように形成した。
この際バーナー取付角度は35°としバーナーにH2
15/分、O215/分、SiC4600cc/分を供給
した。また出発材は40rpmで回転しつつ、55mm/
hrの速度で引上げていつた。ガラス微粒子層形成
後、出発材を引抜き円筒状のガラス微粒子体を作
製し、該ガラス微粒子体と電気炉を用いSF63mol
%,He97mol%の雰囲気中で1600℃まで加熱し
透明ガラス化した。その結果外径45mmφ、内径10
mmφ,Fを1重量%含有する石英ガラス管を得
た。本ガラス管は純砕石英棒をコア材として挿入
一体化することにより光フアイバ用母材として用
いることができるものである。
比較例
実施例1において、バーナー取付角度を75°と
したところ、ガラス微粒子層形成時に外周部に亀
裂が生じ所望のガラス微粒子体は得られなかつ
た。またバーナー取付角度を70°とした場合もガ
ラス微粒子層形成後冷却中にクラツクが生じ使用
することができなかつた。
したところ、ガラス微粒子層形成時に外周部に亀
裂が生じ所望のガラス微粒子体は得られなかつ
た。またバーナー取付角度を70°とした場合もガ
ラス微粒子層形成後冷却中にクラツクが生じ使用
することができなかつた。
以上の説明及び実施例の結果から明らかなよう
に、本発明はガラス微粒子堆積体をより効率的か
つ安定に製造できる方法である。
に、本発明はガラス微粒子堆積体をより効率的か
つ安定に製造できる方法である。
第1図は本発明を説明する図であつて、出発材
に対するバーナーの取付角度(θ)を示す図、第
2図は従来法の説明図、第3図は従来法及び本発
明に用いる装置の説明図、第4図aはバーナー取
付角度(θ)とガラス微粒子の堆積速度(g/
分)の関係を示すグラフであり、第4図bはバー
ナー取付角度(θ)を変えた場合の半径方向にお
けるカサ密度分布の関係を示すグラフである。第
5図は本発明の実施例1にて用いた出発材作製用
のシングルモードフアイバ用透明ガラス母材の屈
折率分布を示す図、第6図は上記実施例1から得
たシングルモードフアイバ用母材の屈折率分布を
示す図である。
に対するバーナーの取付角度(θ)を示す図、第
2図は従来法の説明図、第3図は従来法及び本発
明に用いる装置の説明図、第4図aはバーナー取
付角度(θ)とガラス微粒子の堆積速度(g/
分)の関係を示すグラフであり、第4図bはバー
ナー取付角度(θ)を変えた場合の半径方向にお
けるカサ密度分布の関係を示すグラフである。第
5図は本発明の実施例1にて用いた出発材作製用
のシングルモードフアイバ用透明ガラス母材の屈
折率分布を示す図、第6図は上記実施例1から得
たシングルモードフアイバ用母材の屈折率分布を
示す図である。
Claims (1)
- 1 自らの軸を回転軸として回転している実質的
に円柱状或いは円筒状の出発材の片端近傍から、
該出発材の外周部上に1本のガラス微粒子合成用
バーナーを用い、該ガラス微粒子合成用バーナー
の火炎内にガラス原料を供給することにより発生
させたガラス微粒子を堆積させ始め、該バーナー
を出発材の軸と平行に相対的に移動させていくこ
とにより、純シリカのガラス微粒子の堆積体を出
発材の外周部に軸方向に形成していく方法に於い
て、該バーナーの中心軸と出発材の軸のなす角度
が20〜70°の範囲であることを特徴とするガラス
微粒子堆積体の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2649485A JPS61186240A (ja) | 1985-02-15 | 1985-02-15 | ガラス微粒子堆積体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2649485A JPS61186240A (ja) | 1985-02-15 | 1985-02-15 | ガラス微粒子堆積体の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61186240A JPS61186240A (ja) | 1986-08-19 |
JPH0583499B2 true JPH0583499B2 (ja) | 1993-11-26 |
Family
ID=12195047
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2649485A Granted JPS61186240A (ja) | 1985-02-15 | 1985-02-15 | ガラス微粒子堆積体の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61186240A (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CA2125508C (en) * | 1993-06-16 | 2004-06-08 | Shinji Ishikawa | Process for producing glass preform for optical fiber |
JP6581637B2 (ja) * | 2017-10-13 | 2019-09-25 | 信越化学工業株式会社 | 多孔質ガラス母材の製造装置および製造方法 |
Citations (9)
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-
1985
- 1985-02-15 JP JP2649485A patent/JPS61186240A/ja active Granted
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Also Published As
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JPS61186240A (ja) | 1986-08-19 |
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