JPH0777969B2 - 光ファイバプリフォーム母材製造装置 - Google Patents
光ファイバプリフォーム母材製造装置Info
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- JPH0777969B2 JPH0777969B2 JP1241471A JP24147189A JPH0777969B2 JP H0777969 B2 JPH0777969 B2 JP H0777969B2 JP 1241471 A JP1241471 A JP 1241471A JP 24147189 A JP24147189 A JP 24147189A JP H0777969 B2 JPH0777969 B2 JP H0777969B2
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- 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]
- C03B37/01486—Means for supporting, rotating or translating the preforms being formed, e.g. lathes
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- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Description
で構造特性のバラツキが小さく、かつ低損失で断線の少
ない、シングルモード型の光ファイバプリフォームを安
定的にかつ容易に製造する装置に関するものである。
たはコアとクラッド層とからなるロッドを水平に設置
し、これを回転させ、気体状ガラス原料を左右に往復運
動している酸水素火炎バーナーに導入し、その火炎加水
分解で生成したガラス微粒子をロッド上に堆積させる、
いわゆる外付法によって多孔質ガラス層とし、これを加
熱溶融して透明ガラス化するという方法で行なわれてい
るが、この方法は作業のし易さ、バーナーの作業性、ガ
ラス微粒子の堆積し易さということから、通常は第4図
に示したように反応容器23の中にロッド21を横型に配置
し、バーナーをロッドに向けて配置し水平方向に反復移
動26している酸水素火炎バーナー24からの火炎をロッド
21に当ててここにガラス微粒子を多孔質ガラス母材22と
して堆積させるという装置で行なわれている。
フォームの製造方法には、目的とするプリフォームが長
尺化し、大形化してくるとあらかじめロッドを真直に加
工しておいても横にするだけで必ずロッドが撓みを起す
ために両端と中央でセンターずれが起り、堆積厚さに差
が生じ、この差はくり返し行なう過程で積算されて大き
な付着量の差となり、長手方向でのクラッド厚さのバラ
ツキになるという問題点がある。また、これにはロッド
上にガラス微粒子を堆積していくうちに繰り返しの曲げ
がかかって多孔質ガラス母材が破壊するという欠点があ
り、さらにこの従来の装置ではバーナーが左右に移動す
るために開口部25を大きく設けてあることから外気が流
入し、ゴミが入り易く、これによってプリフォームが異
物や気泡を含むものになり、ファイバの断線や伝送損失
の原因になるという不利があった。
ついては、コア用ガラス棒の外周に気体状ガラス原料の
火炎加水分解で生成したガラス微粒子を外付法で堆積さ
せてクラッド用多孔質ガラス母材を製造し、これを加熱
し、透明ガラス化して光ファイバプリフォームを製造す
る装置において、コア用ガラス棒を垂直方向に設置し、
これを回転させて上下に反復運動させる方法も検討され
ているが、この場合にはコア用ガラス棒の設置を正確に
行なう必要があるのにも抱わらず、この軸合わせが非常
に煩雑で長時間を要するし、通常はコア用ガラスが上端
で一点固定とされているために、多孔質体が大型になる
とこの状態を維持することが困難となり、出来上ったプ
リフォームが偏心し易くなるという問題が生じる。
ームの製造装置に関するものであり、これはコア用ガラ
ス棒の外周に気体状ガラス原料の火炎加水分解で生成し
たガラス微粒子を外付法で堆積させてクラッド用多孔質
ガラス母材を製造し、これを加熱し、透明ガラス化して
光ファイバプリフォームを製造する装置において、この
クラッド用多孔質ガラス母材を製造する装置が aコア用ガラス棒を垂直方向に設置し、その両端を固定
する装置および b該コア用ガラス棒を固定する、上下動可能な一体型フ
レーム を有するものであることを特徴とするものである。
いシングルモード型の光ファイバプリフォームを安定的
にかつ容易に得る方法について種々検討した結果、上記
したような本装置を使用すれば上下の両端の固定装置を
正確に設置しておけば、コア用ガラス棒との軸合わせが
容易にできるし、これは上下が固定されており、これを
作業工程中に移動させることもないので出来上がった光
ファイバプリフォーム母材は偏心の殆んどないものにな
るということを確認して本発明を完成させた。
孔質ガラス母材製造装置に前記したようなa.コア用ガラ
ス棒固定装置、b.一体型フレームを有するものとされる
が、これについて添付の第1図〜第3図にもとづいて説
明する。
装置の縦断面図、第3図はコア用ガラス棒を駆動軸に固
定する装置の縦断面図を示したものであるが、第1図、
第2図に示したように反応容器3の中にはシリカ微粒子
を堆積させるためのコア用ガラス棒1が垂直に、かつ回
転、上下に往復運動できるように設けられており、これ
にシリカ微粒子を堆積させるための酸水素火炎バーナー
6が固定されている。また、この容器3には必要に応じ
て不活性ガスが供給されるが、この不活性ガスはフィル
ターを通した清浄な空気、窒素、ヘリウム、アルゴンな
どとすればよく、この供給は例えば炉の上部および下部
に設けたガス流入口11から行なわれ、排気口12が反応容
器の中央部に設けられている。
6の中に導入し、この火炎加水分解によってガラス微粒
子を形成させるが、これは公知の方法で行なえばよい。
したがって、この気体状ガラス原料としては四塩化けい
素、トリクロロシランなどを含むガス化可能なけい素化
合物を使用すればよく、バーナーとしては中心部からこ
の気体状ガラス原料を供給し、その周囲から酸素ガス、
水素ガスを供給するようにした同心円環状のものを使用
すればよい。
が長手方向において寸法が安定するということから、ガ
ラス微粒子を堆積させるコア用ガラス棒1は予めシング
ルモード用光ファイバとして設計されたコア部、または
一部クラッド部からなるガラス棒を出発材とし、真直に
芯出しをしたものを用いる。このコア用ガラス棒1は第
3図に示したように上下動が可能な一体型フレーム4に
垂直に設置したのち、この両端をチャック5により固定
し、操作中はガラス微粉末を均一に堆積させるために、
モーター10を連結したベアリング9を有する駆動軸14に
よって5〜80rpmで回転させ、全長にわたってバウやね
じれ、曲りのないことを確認したのち、ガラス棒1の長
さ方向全体にガラス微粉末を均一に付着させるために上
下可動装置7でフレーム4を上下に繰り返し反復して移
動させる。
はガラス微粉末をガラス棒全長に対して一層づつ均一に
また正確に堆積させるということから、このガラス棒を
前記したように上下に反復移動させながら、このガラス
棒の真横からガラス微粉末が吹きつけられるように、こ
のガラス棒と直角の位置に水平に酸水素火炎バーナー6
を固定するのであるが、これは補助バーナー13を2本上
下に配置したものとすることができる。
はクラッド用多孔質ガラス母材2とされるが、この多孔
質ガラス母材2における、堆積量の制御はフレーム4に
固定したロードセル8で行なうようにすればよい。
ついでこれを加熱脱水し、透明ガラス化することによっ
て光ファイバプリフォームとされるのであるが、この加
熱透明ガラス化は公知の方法で行なえばよく、これによ
れば多孔質ガラス母材がセンターずれもなく、堆積厚さ
が均一で異物や気泡を含んでいないので、これから作ら
れる光ファイバプリフォームは構造特性のバラツキが小
さく、低損失で断線の少ないものになるという有利性が
与えられる。
φのパイレックスチャンバーを準備し、このパイレック
スチャンバーの中央部側面には4重管石英バーナー6を
水平に固定し、その対向部には内径100mmφの排気口12
を作り、この中に外径98mmφの石英管を挿入し、外気排
気ダクトに接いだ。
この両端に17mmφ×200mmLの石英ダミーガラスを溶着
し、さらに上部には15mmφ×800mmLの石英棒を固定し、
これを垂直にしたまま反応容器3の中心に貫通させ、こ
の上、下部を駆動軸14にチャック5で固定した。このコ
ア用ガラス棒1は1.3μ帯でのシングルモード用光ファ
イバコアとして設計されており、ゲルマニウムドープに
より屈折率差が0.34%で、コア径とシリカガラスからな
るクラッド層の比が0.205、ガラスロッド外径を±100μ
m以下に仕上げてある。また、このガラス棒1は重量秤
量機能を有するタテ型引上機の回転部に石英ガラスダミ
ーを介して装着されており、このものは50rpmで回転さ
せながらロッドの偏心と上下移動による中心軸の移動が
±0.5mm以内となるようにされている。
部の近くから清浄な空気を吹き込んで外気の流入を防い
だのち、ガラス棒1の全長を補助バーナー13からの酸水
素火炎でファイヤーポリッシュした。
い素を酸素ガスをキャリヤーとして送り込み、ガラス棒
1にシリカガラス微粒子を吹きつけ、この際ガラス棒1
は50rpmで回転させると共に上下に150mm/分の速度で反
復移動させ、ロードセル8により堆積量をコントロール
しながらシリカガラス微粒子を一層づつ堆積させた。こ
のときの酸水素量と四塩化けい素量はSiCl420g/分、H2
50l/分、O2 25l/分となるようにした。この反応を12時
間継続させ、全長を約130回繰り返して付着させてシリ
カ微粒子の堆積量をロードセル8で測定し、これが目標
値に達したのちに反応と止め、得られた多孔質ガラス体
をしらべたところ、このものは外径が109.0mmφ、総重
量4,114gであり、スートの平均密度は0.496g/ccであっ
た。
を通した1,500℃に加熱されている電気炉体でゾーンメ
ルトしたところ、外径が58.1mmφで透明であり、気泡、
異物のないガラスインゴットが得られたので、これを外
径30mmφに熱加工し、定常部を線引機を用いて直径125
μmのガラスファイバとしてその全長での構造変動をし
らべた。クラッド部の変動は設計したカットオフ波長
(λc)の変動、モードフィールド径(ω)、偏心量
(ε)の変動を調べるために、120kmのファイバを約10k
mに切断し、その10点をしらべたところ、このものは平
均λc=1.215μ、偏差(最大、最小値差)は30nmであ
り、また偏心は平均0.25μmというすぐれたものであっ
た。
用いたコア用石英ロッドにシリカガラス微粒子を堆積さ
せて多孔質ガラス体を作り、これを実施例と同様に処理
してガラスインゴットとし、光ファイバを作ったとこ
ろ、このもののカットオフ波長の平均値λcは1.177μ
m、偏差は154nmであり、偏心は平均0.62μm、最大1.7
μmであった。
開口部25が巾40mm、長さ800mmであり、内部の塩酸ガス
が外部に流出して臭気が部屋内に漂ったので、これを抑
えるために排気を強くしたところ、バーナーの炎が大き
くゆれ、スートの堆積時間が15時間以上かかり、ガラス
化後の透明ガラスインゴットには多数の気泡が発生して
いた。
光ファイバプリフォームを製造するための多孔質ガラス
母材の製造装置に関するもので、これは前記したように
a.コア用ガラス棒を垂直方向に両端を固定する装置、b.
コア用ガラス棒を固定する、上下動可能な一体型フレー
ムを有することを特徴とするものであり、これによれば
煩雑な工程を経ないでコア用ガラス棒に重力によるたわ
みや曲がりのない状態でガラス微粒子を均一な厚さで堆
積できるので、構造特性のバラツキが小さく、低損失で
断線の少ないシングルモード型の光ファイバプリフォー
ム母材を安定的に容易に得ることができるという有利性
が与えられる。
製造装置の縦断面図、第3図はコア用ガラス棒を駆動軸
に固定する装置の縦断面図、第4図は従来公知の光ファ
イバプリフォーム母材製造装置の縦断面図を示したもの
である。 1,21…コア用ガラス棒、2,22…多孔質ガラス母材、3,23
…反応容器、4…一体型フレーム、5…チャック、6,24
…酸水素火炎バーナー、7…上下可動装置、8…ロード
セル、9…ベアリング、10…モーター、11…ガス流入
口、12,25…排気口、13…補助バーナー、14…駆動軸。
Claims (1)
- 【請求項1】コア用ガラス棒の外周に気体状ガラス原料
の火炎加水分解で生成したガラス微粒子を外付法で堆積
させてクラッド用多孔質ガラス母材を製造し、これを加
熱し、透明ガラス化して光ファイバプリフォームを製造
する装置において、このクラッド用多孔質ガラス母材を
製造する装置が aコア用ガラス棒を垂直方向に設置し、その両端を固定
する装置および b該コア用ガラス棒を固定する、上下動可能な一体型フ
レーム を有するものであることを特徴とする光ファイバプリフ
ォーム母材の製造装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1241471A JPH0777969B2 (ja) | 1989-09-18 | 1989-09-18 | 光ファイバプリフォーム母材製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1241471A JPH0777969B2 (ja) | 1989-09-18 | 1989-09-18 | 光ファイバプリフォーム母材製造装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03103333A JPH03103333A (ja) | 1991-04-30 |
JPH0777969B2 true JPH0777969B2 (ja) | 1995-08-23 |
Family
ID=17074810
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1241471A Expired - Lifetime JPH0777969B2 (ja) | 1989-09-18 | 1989-09-18 | 光ファイバプリフォーム母材製造装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0777969B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA2099942C (en) * | 1992-07-09 | 2004-10-26 | Sumio Hoshino | Method and apparatus for drawing glass preform for optical fiber |
KR100348970B1 (ko) * | 1998-12-31 | 2002-12-26 | 주식회사 머큐리 | 광섬유모재증착장치 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62202832A (ja) * | 1986-03-03 | 1987-09-07 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光フアイバ母材製造装置 |
JPS62223037A (ja) * | 1986-03-24 | 1987-10-01 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 多孔質ガラス層の形成方法 |
-
1989
- 1989-09-18 JP JP1241471A patent/JPH0777969B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH03103333A (ja) | 1991-04-30 |
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