JPS6177631A - 光フアイバ用プリフオームの製造方法 - Google Patents
光フアイバ用プリフオームの製造方法Info
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- JPS6177631A JPS6177631A JP60203227A JP20322785A JPS6177631A JP S6177631 A JPS6177631 A JP S6177631A JP 60203227 A JP60203227 A JP 60203227A JP 20322785 A JP20322785 A JP 20322785A JP S6177631 A JPS6177631 A JP S6177631A
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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
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、気相からガラス粒子を作り、このガラス粒子
を基体に施すことにより光通信に使用される元ファイバ
用プリフォームを製造する方法に関する。
を基体に施すことにより光通信に使用される元ファイバ
用プリフォームを製造する方法に関する。
この種の公知方法は例えば今日上として使用されている
次の四つの方法である。
次の四つの方法である。
ａ）ＯＶＤ法：この方法ではガラス粒子を補助棒の被覆
表面に気相から直接析出させる。
表面に気相から直接析出させる。
ｂ）ＭＣＶＤ法：この方法ではガラス粒子をバーナを用
いて石英ガラス管の内壁に気相から直接析出させる。
いて石英ガラス管の内壁に気相から直接析出させる。
ｃ） ＰＶＣＤ法：この方法ではガラス粒子をプラズ
マを用いて石英ガラス管の内壁に気相から直接析出させ
る。
マを用いて石英ガラス管の内壁に気相から直接析出させ
る。
ｄ）ＶＡＤ法：この方法ではガラス粒子を棒の前面に気
相から直接析出させる。
相から直接析出させる。
この四つのすべての方法では蒸気状の３ｔＣ１４＋Ｇｅ
Ｃｌ４． ＴｉＣ１，、ＢＣｌ３． ＢＢｒ、、 ｃｃ
５． ｐ、及びＰｏＣ１，を加熱帯砿及びプラズマ帯域
内で酸化物に変え、その後これをその都度基体の比較的
冷たい表面にカーボンの形で沈殿させる。次の工程で析
出したカーボンを透明なガラスＣ二溶融し、きれいに焼
結させる。最後的に元ファイバを引き抜くことの可能な
棒状のプリフォームが得られる。
Ｃｌ４． ＴｉＣ１，、ＢＣｌ３． ＢＢｒ、、 ｃｃ
５． ｐ、及びＰｏＣ１，を加熱帯砿及びプラズマ帯域
内で酸化物に変え、その後これをその都度基体の比較的
冷たい表面にカーボンの形で沈殿させる。次の工程で析
出したカーボンを透明なガラスＣ二溶融し、きれいに焼
結させる。最後的に元ファイバを引き抜くことの可能な
棒状のプリフォームが得られる。
しかし上記のすべての公知方法は、析出度が僅かなこと
から生産速度も極めて遅い。その上蒸気状及び粒子状の
反応ガス及び生成物の大部分が排気ガス及び廃物として
失われてしまう。
から生産速度も極めて遅い。その上蒸気状及び粒子状の
反応ガス及び生成物の大部分が排気ガス及び廃物として
失われてしまう。
本発明の課題はこの種の方法の経済性を如何にして改良
するかを提示することである。
するかを提示することである。
この課題は特許請求の範囲第１項の特徴部に示すように
、ガラス粒子を気相から作ることと、この作られたガラ
ス粒子を基体に施すこととを互いに分離して実施するた
め、まずガラス粒子を気相から作り、収集し、その後に
このようにして作られた１１９１粒子を基体に施すこと
により、光ファイバ用プリフォームを形成する多孔性成
形体を作ることにより解決される。
、ガラス粒子を気相から作ることと、この作られたガラ
ス粒子を基体に施すこととを互いに分離して実施するた
め、まずガラス粒子を気相から作り、収集し、その後に
このようにして作られた１１９１粒子を基体に施すこと
により、光ファイバ用プリフォームを形成する多孔性成
形体を作ることにより解決される。
気相からガラス粒子を作る工程と製造されたガラス粒子
を基体に施す工程とを本発明により分離することにより
、ガラス粒子を工聚的規模で極めて高い析出速度及び極
めて良好な品質で作ることができるようになり、これ（
：より光ファイバ用プリフォームを極めて経済的に製造
することができる。
を基体に施す工程とを本発明により分離することにより
、ガラス粒子を工聚的規模で極めて高い析出速度及び極
めて良好な品質で作ることができるようになり、これ（
：より光ファイバ用プリフォームを極めて経済的に製造
することができる。
本発明による方法の有利な実施態様は特許請求の範囲第
２項乃至第２１項に記載されている。
２項乃至第２１項に記載されている。
本発明を特Ｃ二図面に示した実施例により以下に詳述す
る。
る。
プリフォームを極めて経済的に製造するために、まず粒
径約ｏ、ｏ ＋ 〜ｏ、ｏｓμｎ％□ＪｓｉＯ，粒子（
エーロジル）を作る。この材料を用いて、加熱した材料
を同様に加熱した基体に噴霧することにより多孔性の円
筒状成形体を形成する。
径約ｏ、ｏ ＋ 〜ｏ、ｏｓμｎ％□ＪｓｉＯ，粒子（
エーロジル）を作る。この材料を用いて、加熱した材料
を同様に加熱した基体に噴霧することにより多孔性の円
筒状成形体を形成する。
これは第１図乃至第３図に示すように、ガラス粒子３０
を下から上方に向は一定方向１２’に、垂直に配列され
た長手軸１２を中心に回転する棒１の下側端面亀１に噴
霧し、これにより一定方向Ｉｚｌとは逆の方向に、ガラ
ス粒子３０からなる多孔性の成形体３が成長するように
して実施される。
を下から上方に向は一定方向１２’に、垂直に配列され
た長手軸１２を中心に回転する棒１の下側端面亀１に噴
霧し、これにより一定方向Ｉｚｌとは逆の方向に、ガラ
ス粒子３０からなる多孔性の成形体３が成長するように
して実施される。
第１ｆ／−二示した装置ではガラス粒子３０をガスバー
ナ４内の噴霧ノズル４０を介して、このバーナ４から放
出されかつ長手軸方向で捧１に向けられた火炎５内で棒
ロニ噴霧する。その際火炎５は噴霧されたガラス粒子３
０及び析出面を加熱する加熱帯域を、所望の温度にする
。析出面とは基体又はその上に成長する成形体の表面範
囲を意味し、その上Ｃ＝噴霧されたガラス粒子が析出す
る。
ナ４内の噴霧ノズル４０を介して、このバーナ４から放
出されかつ長手軸方向で捧１に向けられた火炎５内で棒
ロニ噴霧する。その際火炎５は噴霧されたガラス粒子３
０及び析出面を加熱する加熱帯域を、所望の温度にする
。析出面とは基体又はその上に成長する成形体の表面範
囲を意味し、その上Ｃ＝噴霧されたガラス粒子が析出す
る。
縦断面図として示したバーナ４は例えばガラス粒子３０
を噴霧するための噴霧ノズル４０を１個しか有しておら
ず、この回りには、燃料ガス又は燃享１／／スＵ合物１
例えば爆鳴気、メタ／、プロパン及び／又は−酸化炭素
、特に爆鳴気が導入されるノズル４１が配設されている
。有利（−は数個の環状に配置されたノズル４１．４２
を粒子供給用に備えることも可能である。このノズル４
１．４２はまた調整ガス又は保護ガスを供給するのにも
使用できる。
を噴霧するための噴霧ノズル４０を１個しか有しておら
ず、この回りには、燃料ガス又は燃享１／／スＵ合物１
例えば爆鳴気、メタ／、プロパン及び／又は−酸化炭素
、特に爆鳴気が導入されるノズル４１が配設されている
。有利（−は数個の環状に配置されたノズル４１．４２
を粒子供給用に備えることも可能である。このノズル４
１．４２はまた調整ガス又は保護ガスを供給するのにも
使用できる。
第２図では、噴霧装置４＃が使用され、この場合噴霧ノ
ズル４０１からのガラス粒子３０は場合によってはノズ
ル４２＃からの調整ガス及び／又は保護ガスと一緒に、
誘導炉又はプラズマ炉６を通って噴霧される。この場合
炉は噴霧されたガラス粒子３０及び析出面を加熱する加
熱帯域６０を備えている。噴霧装置４＃ は第龜図のバ
ーナ４により形成することもできるが、このバーナは先
に記載した態様では運転されない。
ズル４０１からのガラス粒子３０は場合によってはノズ
ル４２＃からの調整ガス及び／又は保護ガスと一緒に、
誘導炉又はプラズマ炉６を通って噴霧される。この場合
炉は噴霧されたガラス粒子３０及び析出面を加熱する加
熱帯域６０を備えている。噴霧装置４＃ は第龜図のバ
ーナ４により形成することもできるが、このバーナは先
に記載した態様では運転されない。
第３図に示した装置は第１図に示した装置と同様である
が、ここでは棒１の長手軸方向に噴霧されるだけでなく
、長手軸方向に成長した成形体３の被覆面にも、棒１の
長手軸に対して重重又は直角方向（；ガラス粒子３０′
が噴霧される。これはバーナ４に相応する例えば噴霧ノ
ズル４０’及びノズル４１′、 ４２’を有するバー
ナ４Ｉで行うことができる。これらのノズルはバーナ４
のノズル４０．４１及び４２に相応するが、棒１の長手
軸に対して垂直又は直角方向を向いている。バーナ４及
び４１のいずれも第２図に示した噴霧装置４＃及び相応
して配置された誘導炉又はプラズマ炉６（：よって替え
ることも可能である。
が、ここでは棒１の長手軸方向に噴霧されるだけでなく
、長手軸方向に成長した成形体３の被覆面にも、棒１の
長手軸に対して重重又は直角方向（；ガラス粒子３０′
が噴霧される。これはバーナ４に相応する例えば噴霧ノ
ズル４０’及びノズル４１′、 ４２’を有するバー
ナ４Ｉで行うことができる。これらのノズルはバーナ４
のノズル４０．４１及び４２に相応するが、棒１の長手
軸に対して垂直又は直角方向を向いている。バーナ４及
び４１のいずれも第２図に示した噴霧装置４＃及び相応
して配置された誘導炉又はプラズマ炉６（：よって替え
ることも可能である。
ガラス粒子３０は、ガラスを形成しかつＳｔＯ。
の屈折率を変える物質と一緒に噴霧することによって屈
折率プロフィルを有利に得ることができる。
折率プロフィルを有利に得ることができる。
多孔性成形体を製造する際、同時に種々の噴霧ノズルか
らガラス粒子を、ガラス形成可能でかつガラスの屈折率
を変える物質と一緒に噴霧するのが有利である。この場
合種々異った混合比率を選択することができる。これは
回転する棒に対して複数個の長手方向に走る噴霧ノズル
、例えば第直図乃至第３図に示した複数個の噴霧ノズル
で行うことが可能である。
らガラス粒子を、ガラス形成可能でかつガラスの屈折率
を変える物質と一緒に噴霧するのが有利である。この場
合種々異った混合比率を選択することができる。これは
回転する棒に対して複数個の長手方向に走る噴霧ノズル
、例えば第直図乃至第３図に示した複数個の噴霧ノズル
で行うことが可能である。
特に回転棒目；対して長手軸方向に配置された噴籾ノズ
ルからガラス粒子を屈折率を高める物質と一緒に、また
棒１の長手軸に対して垂直又は直角に配置された噴霧ノ
ズルからガラス粒子を屈折率を下げる物質と一緒に、噴
霧する。例えば１個又は複数個の軸方向の噴霧ノズル４
０からＧｅＯ２を配合されたＳｉｎ！粒子をまた１圓又
は複数個の噴霧ノズル４０’からＢ、 Ｏ，、Ｔ ｉ０
２及び／又はＰ２Ｏ，を配合されたＳｉＯ，粒子を噴霧
することができる。
ルからガラス粒子を屈折率を高める物質と一緒に、また
棒１の長手軸に対して垂直又は直角に配置された噴霧ノ
ズルからガラス粒子を屈折率を下げる物質と一緒に、噴
霧する。例えば１個又は複数個の軸方向の噴霧ノズル４
０からＧｅＯ２を配合されたＳｉｎ！粒子をまた１圓又
は複数個の噴霧ノズル４０’からＢ、 Ｏ，、Ｔ ｉ０
２及び／又はＰ２Ｏ，を配合されたＳｉＯ，粒子を噴霧
することができる。
上記の方法で製造された多孔性成形体３を塩素及び／又
はＨｅ雰囲気中で化学的に後処理することによって精製
すると有利である。
はＨｅ雰囲気中で化学的に後処理することによって精製
すると有利である。
形成された多孔性成形体３を真空中で処理することもま
た好適である。
た好適である。
上記の方法により形成された多孔性成形体３は有利には
ビスコース焼結法により、約２４時間にわたってｌ １
ｆｌｏ’ｌニ一１６ｆｌｏ℃の温ｊす、打利には１２０
０℃で圧縮することができる。
ビスコース焼結法により、約２４時間にわたってｌ １
ｆｌｏ’ｌニ一１６ｆｌｏ℃の温ｊす、打利には１２０
０℃で圧縮することができる。
多孔性成形体３の圧縮は熱脣圧によっても行うことがで
きる。
きる。
棒１の回転によって、成長する多孔性成形体３はその軸
を中心に回転し、これはその製造を有利にする。棒１．
従って成長する成形体３をガラス粒子３０の噴霧中、棒
１の軸１２に沿って上方へ移動させることも好適である
。
を中心に回転し、これはその製造を有利にする。棒１．
従って成長する成形体３をガラス粒子３０の噴霧中、棒
１の軸１２に沿って上方へ移動させることも好適である
。
上記の多孔性成形体３の形成方法１：好ましい影響を及
ぼす簡単な方法は、ガラス粒子３０．３０’を分散溶液
に入れ、これを加熱帯域５又は６０により一層簡単に送
ることができるよう、Ｃ：することである。その際この
液体は蒸気として送られ、ガラス粒子３０． ３０’は
多孔性成形体３を形成するために使用される。
ぼす簡単な方法は、ガラス粒子３０．３０’を分散溶液
に入れ、これを加熱帯域５又は６０により一層簡単に送
ることができるよう、Ｃ：することである。その際この
液体は蒸気として送られ、ガラス粒子３０． ３０’は
多孔性成形体３を形成するために使用される。
第１図は、ガラス粒子をガスバーナの炎内で垂直に配置
された長手軸を中心に回転しかつ上方に垂直に移動する
基体棒のｔ＃を面方向に噴霧することにより多孔性の成
形体を形成する装置を示す図、第２図は、誘導炉又はプ
ラズマ炉により垂直の長手軸を中心に回転しかつ上方に
垂直に移動する基体棒の端面方向にガラス粒子を噴霧す
ることにより多孔性成形体を形成する装置を示す図、第
３図は、垂直な長手軸を中心に回転しかつ上方に垂直に
移動する基体棒の端面方向にガラス粒子を噴霧し、形成
された成形体の岐覆面に基体陣の長手軸に幻し垂直方向
にガラス粒子を噴霧することにより多孔性の成形体を形
成する装置全示す図である。 １・・・基体、 ３・−・成形体、 ４．４′・・
・バーナ、 ４Ｎ・・・噴霧装置、 ５・・・加熱帯
域、６・・・誘導又はプラズマ炉、 １２・・・長手
軸、３０、３０’・・・ガラス粒子、 ４０．４０′
、 ４０“、４１、４１′、 ４２．４２′、 ４２
’・・・ 噴霧ノズル、 ６０・・・加熱帯域。
された長手軸を中心に回転しかつ上方に垂直に移動する
基体棒のｔ＃を面方向に噴霧することにより多孔性の成
形体を形成する装置を示す図、第２図は、誘導炉又はプ
ラズマ炉により垂直の長手軸を中心に回転しかつ上方に
垂直に移動する基体棒の端面方向にガラス粒子を噴霧す
ることにより多孔性成形体を形成する装置を示す図、第
３図は、垂直な長手軸を中心に回転しかつ上方に垂直に
移動する基体棒の端面方向にガラス粒子を噴霧し、形成
された成形体の岐覆面に基体陣の長手軸に幻し垂直方向
にガラス粒子を噴霧することにより多孔性の成形体を形
成する装置全示す図である。 １・・・基体、 ３・−・成形体、 ４．４′・・
・バーナ、 ４Ｎ・・・噴霧装置、 ５・・・加熱帯
域、６・・・誘導又はプラズマ炉、 １２・・・長手
軸、３０、３０’・・・ガラス粒子、 ４０．４０′
、 ４０“、４１、４１′、 ４２．４２′、 ４２
’・・・ 噴霧ノズル、 ６０・・・加熱帯域。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）気相からガラス粒子を作り、このガラス粒子を基体
（１）に施すことにより光ファイバ用プリフオームを製
造する方法において、気相からガラス粒子を作ることと
この作られたガラス粒子を基体に施すこととを互いに分
離して実施するため、まずガラス粒子（３０、３０′）
を気相から作り、収集し、その後にこのようにして作ら
れたガラス粒子（３０、３０′）を基体（１）に施して
、光ファイバ用プリフオームを形成する多孔性の成形体
（３）を形成することを特徴とする光ファイバ用プリフ
オームの製造方法。 ２）基体（１）に予め定められた温度に加熱したガラス
粒子（３０、３０′）を噴霧し、それにより基体（１）
に多孔性の成形体（３）を成長させることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３）気相から粒径０．０１〜０．０５μｍのＳｉＯ＿２
粒子（３０、３０′）を作り、このガラス粒子（３０、
３０′）を加熱して基体（１）に噴霧することを特徴と
する特許請求の範囲第２項記載の方法。 ４）ガラス粒子（３０、３０′）を加熱帯域（５、６０
）を通して基体（１）に噴霧することを特徴とする特許
請求の範囲第２項又は第３項記載の方法。 ５）ガラス粒子（３０、３０′）を分散溶液に入れ、こ
の溶液を更にガラス粒子（３０、３０′）と共に加熱帯
域（５、６０）を通して基体（１）に噴霧することを特
徴とする特許請求の範囲第４項記載の方法。 ６）ガラス粒子（３０、３０′）又はこれを含む分散溶
液を基体（１）に向つて加熱帯域を形成する火炎（５）
を通して基体（１）に噴霧することを特徴とする特許請
求の範囲第４項又は第５項記載の方法。 ７）ガラス粒子（３０、３０′）又はこれを含む分散溶
液を誘導炉又はプラズマ炉（６）を通して基体（１）に
噴霧することを特徴とする特許請求の範囲第４項又は第
５項記載の方法。 ８）ガラス粒子（３０、３０′）を１個又は複数個のガ
ラス形成可能でかつガラスの屈折率を変化させる物質と
一緒に基体（１）に施すことを特徴とする特許請求の範
囲第１項ないし第７項のいずれか１項に記載の方法。 ９）同時に種々の噴霧ノズル（４０、４１、４２；４０
′、４１′、４２′、４０″、４２″）からガラス粒子
（３０、３０′）をガラス形成可能でかつガラスの屈折
率を変化させる物質と一緒に噴霧し、その際種々異なる
混合比を選択し得るようにすることを特徴とする特許請
求の範囲第８項記載の方法。 １０）ガラス粒子（３０、３０′）又はこれを含む分散
溶液を特定の方向（１２′）に基体（１）に噴霧するこ
とにより、この方向（１２′）に成長していく多孔性の
成形体（３）を作ることを特徴とする特許請求の範囲第
１項ないし第９項のいずれか１項に記載の方法。 １１）棒状の基体（１）に長手軸方向に噴霧することを
特徴とする特許請求の範囲第１０項記載の方法。 １２）特定の方向（１２′）に噴霧することにより製造
される多孔性の成形体（３）に、ガラス粒子（３０′）
又はこれを含む分散溶液を特定方向（１２′）に対して
垂直又は斜め方向に噴霧することを特徴とする特許請求
の範囲第１０項又は第１１項記載の方法。 １３）特定方向（１２′）にガラス粒子（３０）を１種
又は数種の屈折率を高める物質と一緒に、また特定方向
（１２′）に対して垂直又は斜め方向にガラス粒子（３
０′）を１種又は数種の屈折率を下げる物質と一緒に噴
霧することを特徴とする特許請求の範囲第１２項記載の
方法。 １４）多孔性成形体（３）を形成するためにガラス粒子
（３０、３０′）を噴霧している間に基体（１）をこの
成形体（３）の軸（１２）を中心にして回転させること
を特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第１３項のい
ずれか１項に記載の方法。 １５）多孔性成形体（３）を形成するためにガラス粒子
（３０、３０′）を噴霧している間に基体（１）をこの
成形体の長手軸（１２）に沿つて移動させることを特徴
とする特許請求の範囲第１項ないし第１４項のいずれか
１項に記載の方法。 １６）形成された多孔性成形体（３）を塩素ガス又はヘ
リウムガス内で後処理することにより精製することを特
徴とする特許請求の範囲第１項ないし第１５項のいずれ
か１項に記載の方法。 １７）形成された多孔性成形体（３）を真空内で後処理
することを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第１
６項のいずれか１項に記載の方法。 １８）形成された成形体（３）を焼結により圧縮するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第１７項の
いずれか１項に記載の方法。 １９）ビスコース焼結による圧縮を温度１１００℃〜１
６００℃で約２４時間にわたつて行うことを特徴とする
特許請求の範囲第１８項記載の方法。 ２０）焼結を１２００℃で行うことを特徴とする特許請
求の範囲第１９項記載の方法。 ２１）形成された多孔性成形体（３）を熱圧縮により圧
縮することを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第
２０項のいずれか１項に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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