JPH1072230A - 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

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JPH1072230A
JPH1072230A JP22972096A JP22972096A JPH1072230A JP H1072230 A JPH1072230 A JP H1072230A JP 22972096 A JP22972096 A JP 22972096A JP 22972096 A JP22972096 A JP 22972096A JP H1072230 A JPH1072230 A JP H1072230A
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JP
Japan
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preform
burners
optical fiber
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fine glass
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JP22972096A
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Yuichi Oga
裕一 大賀
Motonori Nakamura
元宣 中村
Takashi Kogo
隆司 向後
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Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/012Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
    • C03B37/014Manufacture 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]
    • C03B37/01413Reactant delivery systems
    • C03B37/0142Reactant deposition burners
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2207/00Glass deposition burners
    • C03B2207/50Multiple burner arrangements
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2207/00Glass deposition burners
    • C03B2207/60Relationship between burner and deposit, e.g. position
    • C03B2207/64Angle

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 光ファイバ用母材の製造方法において、ガ
ラス原料を火炎加水分解又は酸化させてガラス微粒子を
出発材に堆積する際の堆積速度と形状歩留を増加させる
こと。 【解決手段】 ガラス原料を火炎加水分解又は酸化さ
せ、ガラス微粒子を出発材に堆積、成長させる光ファイ
バ用母材の製造方法において、ガラス微粒子生成用バー
ナを母材周方向に配置し、かつ3方向以上から配置する
ことを特徴とする光ファイバ用母材の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】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ァ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を高堆積率で形成する方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】円柱状の出発材の外周部上で軸方向にガ
ラス微粒子の堆積体を形成させる方法において、バーナ
の中心軸と出発材の軸のなす角度が20〜70°の範囲
とすることが提案されている(特開昭61−18624
0号公報)。また複数のスート吹き付け機構のバーナを
ターゲット部材に向けて各々異なる角度に取り付けて、
ガラス微粒子を堆積させること(特開平4−16002
8号公報)、隣接するバーナを出発材軸方向と共に周方
向にも位置をずらしてガラス微粒子を堆積させること
(特開平5−58652号公報)も知られている。
【0003】しかし、これら公知の方法では、ガラス微
粒子体の堆積体を充分な堆積速度で形成することは難し
かった。多孔質母材を効率よく製造するためには、堆積
効率〔単位時間当たりに合成できるガラス微粒子の重
量、あるいは原料ガス供給量に対してガラス微粒子とし
て付着した割合(堆積収率)〕を上げ、外径均一部をで
きるだけ長くすることが必要である。上記公知技術に
は、堆積効率を上げるために、ガラス原料を複数本のバ
ーナから供給する方法が開示されているが、バーナ間の
火炎による干渉によって、堆積効率が低下する問題があ
った。すなわち、バーナ間隔を短くすると隣り合う火炎
同士が干渉するため、ガラス微粒子流の流れが乱れ、堆
積面での堆積効率が低下する。一方、バーナ間隔を離す
と端部ではバーナ間隔分だけススが均一に堆積しないの
で、端部の非有効部(テーパ部)が長くなり、得られる
良好部が短くなってしまう。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、ガラス
原料を火炎加水分解又は酸化させ、ガラス微粒子を出発
材に堆積、成長させる光ファイバ用母材の製造方法にお
いて、ガラス微粒子の堆積効率を上げるべく鋭意研究を
行った結果、バーナの配置を特定することで優れた効果
の得られることを発見し本発明に到達した。すなわち、
本発明は、光ファイバ用母材の製造方法において、ガラ
ス原料を火炎加水分解又は酸化させてガラス微粒子を出
発材に堆積する際の堆積速度と形状歩留を増加させるこ
とを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の目的は、下記の各
製造方法によって達成することができる。 (1)ガラス原料を火炎加水分解又は酸化させ、ガラス
微粒子を出発材に堆積、成長させる光ファイバ用母材の
製造方法において、ガラス微粒子生成用バーナを母材周
方向に配置し、かつ3方向以上から配置することを特徴
とする光ファイバ用母材の製造方法。 (2)周方向に配置される隣接するバーナの角度を45
〜120°とすることを特徴とする上記(1)に記載の
光ファイバ用母材の製造方法。
【0006】(3)バーナの中心軸と出発材の軸とのな
す角度を60〜100°とすることを特徴とする上記
(1)又は(2)に記載の光ファイバ用母材の製造方
法。 (4)ガラス微粒子の堆積、生成をVAD法で行うこと
を特徴とする上記(1)〜(3)のいずれかに記載の光
ファイバ用母材の製造方法。 (5)ガラス微粒子の堆積、生成をOVD法で行うこと
を特徴とする上記(1)〜(3)のいずれかに記載の光
ファイバ用母材の製造方法。
【0007】
【発明の実施の形態】上記の方法(1)では、ガラス微
粒子生成用バーナを母材の周方向に3方向から配置して
ガラス微粒子の堆積を行い、火炎の干渉を防ぎ、堆積速
度を向上させることができる。また、軸方向のバーナ間
隔を低減できるので、図1に示されるような形状歩留を
向上させることができる。本発明は、バーナを周方向に
3方向以上から配置するものであるが、同位置軸方向の
バーナ本数に制限はない。ここで形状歩留は、有効部長
さ/(有効部長さ+非有効部長さ)を%で表したもので
ある。図2及び図3は、本発明の方法を実施する態様を
示すもので、図2はVAD法を本発明の3方向配置によ
り行う概略図を、図3はOVD法を本発明の3方向配置
により行う概略図を示す。
【0008】上記の方法(2)では、周方向に配置され
る隣接するバーナの角度(間隔)、例えば図4に示され
る出発の中心軸と周方向に隣接するバーナ中心軸の角度
αを45〜120°、好ましくは60〜120°とし、
隣接する火炎同士が干渉するのを防止し、同時に外径均
一部を適正に保って堆積速度を増加させるようにする。
α<45°では、火炎同士が干渉するため、堆積速度を
増加できない。3本のバーナを配置させる場合、αMAX
=120°となる(4本であればαMAX =90°)。
【0009】上記の方法(3)では、バーナ中心軸と出
発材の軸とのなす角度、例えば図5に示される角度θを
60〜100°、好ましくは75〜90°とする。60
°未満では、堆積するススのかさ速度に径方向の分布が
生じ、スス割れを生じやすい。また100°を越える
と、堆積効率が低下するという欠点が生じる。
【0010】本発明は、上記方法(4)又は(5)のよ
うにVAD法又はOVD法に適用することができる。更
に本発明において、少なくとも3つのガラス微粒子生成
用バーナのうち隣接するバーナを軸方向に適当な間隔に
離隔して火炎同士が干渉するのを抑えることができる。
例えば、図6に示されるlを0〜300mm、特に10
0〜200mmとするのが好ましい。周方向にバーナを
移動させれば、バーナ間隔は広がるので直線状に配置さ
せるよりも火炎の干渉は抑制できる。
【0011】
【実施例】以下本発明を実施例により具体的に説明する
がこれに限定されるものではない。 (実施例1)VAD法において、各バーナの中心軸と出
発材の軸とのなす角度は60°として、3本のバーナを
周方向に45°の間隔で配置させた。各バーナは、同心
円状8重管構造のバーナを用い、それぞれ中心ポートか
ら順にSiCl4 6リットル/分、H2 10リットル/
分、Ar3リットル/分、O2 20リットル/分、Ar
5リットル/分、H2 80リットル/分、Ar5リット
ル/分、O2 40リットル/分供給し、90mm/hr
の速度で、出発材を軸方向に引き上げた。出発材は、コ
アがGeO2 −SiO2 からなりクラッドがSiO2
らなる外径30mmφ、長さ700mmのガラスロッド
を用い、該ガラスロッドの両端にダミー棒(外径30m
mφ、長さ400mm)を接続した。得られた多孔質母
材の外径は250mmφで堆積速度は30g/分であ
り、形状歩留〔有効部長さ/(有効部長さ+非有効部長
さ)〕は、80%であった。
【0012】(実施例2)OVD法において、実施例1
と同様の出発材を作成し、ロッドを縦方向に配置した。
3本バーナの配置は、表1のように設定して多孔質母材
の製造を行った。使用したバーナ構造は、実施例1と同
様であり、ガスの流量条件は、6ポートH 2 流量のみ1
20リットル/分に増量した以外、同じく設定した。ま
た、出発材を500mm/分の速度で往復移動させ、外
径230mmになるまで、ガラス微粒子を積層させた。
【0013】
【表1】
【0014】以上の実験結果をグラフにまとめると図7
及び8のようになる。即ち、周方向に隣接するバーナ角
度としては、45〜120°が好ましく、バーナ中心軸
と出発材の軸とのなす角度は、60〜90°が好まし
い。
【0015】
【発明の効果】本発明に従いガラス原料を火炎加水分解
又は酸化させ、ガラス微粒子を出発材に堆積、成長させ
て光ファイバ用母材を製造する際にガラス微粒子生成用
バーナを母材周方向の特定位置、すなわち少なくとも3
方向から母材に向けて配置しながら堆積、成長を行うこ
とにより、堆積速度と形状歩留を著しく増加させること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】ガラス微粒子を出発材に堆積して得られる光フ
ァイバ用母材の有効部長さと非有効部長さを示すモデル
図。
【図2】本発明の方法を実施する一態様を示す3方向配
置でVAD法によるものを示す概念図。
【図3】本発明の方法を実施する一態様を示す3方向配
置でOVD法によるものを示す概念図。
【図4】本発明により周方向に配置される隣接するバー
ナ中心軸の角度αを示す概念図。
【図5】本発明により周方向に配置されるバーナ中心軸
と出発材の軸とのなす角度θを示す概念図。
【図6】θ=90°の場合に、周方向に角度αで配置さ
れるバーナの軸方向の間隔lを示す概念図。
【図7】本発明の実施例で得られた周方向に隣接するバ
ーナ角度αと堆積速度、収率との関係を示すグラフ。
【図8】本発明の実施例で得られたバーナ中心軸を出発
材とのなす角度θと堆積速度、収率との関係を示すグラ
フ。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガラス原料を火炎加水分解又は酸化さ
    せ、ガラス微粒子を出発材に堆積、成長させる光ファイ
    バ用母材の製造方法において、ガラス微粒子生成用バー
    ナを母材周方向に配置し、かつ3方向以上から配置する
    ことを特徴とする光ファイバ用母材の製造方法。
  2. 【請求項2】 周方向に配置される隣接するバーナの角
    度を45〜120°とすることを特徴とする請求項1に
    記載の光ファイバ用母材の製造方法。
  3. 【請求項3】 バーナの中心軸と出発材の軸とのなす角
    度を60〜100°とすることを特徴とする請求項1又
    は2に記載の光ファイバ用母材の製造方法。
  4. 【請求項4】 ガラス微粒子の堆積、生成をVAD法で
    行うことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の
    光ファイバ用母材の製造方法。
  5. 【請求項5】 ガラス微粒子の堆積、生成をOVD法で
    行うことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の
    光ファイバ用母材の製造方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103663959A (zh) * 2012-09-24 2014-03-26 信越化学工业株式会社 光纤用多孔质玻璃沉积体的制造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103663959A (zh) * 2012-09-24 2014-03-26 信越化学工业株式会社 光纤用多孔质玻璃沉积体的制造方法
JP2014076942A (ja) * 2012-09-24 2014-05-01 Shin Etsu Chem Co Ltd 光ファイバ用多孔質ガラス堆積体の製造方法

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