JP3375297B2 - 光ファイバ母材の製造方法及び製造装置 - Google Patents
光ファイバ母材の製造方法及び製造装置Info
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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
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2207/00—Glass deposition burners
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- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバ母材の
製造方法及び製造装置に関するものである。
製造方法及び製造装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、光ファイバ母材を製造するため
に、各種方法が提案されている。それらの方法の中で
も、回転するターゲットにバーナーの火炎中で生成した
ガラス微粒子を付着堆積させてスートを合成し、これを
電気炉内で脱水、焼結させる外付け法（ＯＶＤ法）は、
比較的任意の屈折率分布のものが得られ、しかも、大口
径の光ファイバ母材を量産できることから汎用されてい
る。しかしながら、この外付け法において使用されるバ
ーナーは、通常、手作業で作製されているため、偏芯等
の欠陥があるものもあり、バーナー間で特性のバラツキ
が認められることがあった。そして、このようなバーナ
ーを併用して製造された光ファイバ母材は、場所により
ガラス微粒子の付着堆積密度に違いを生じ、その結果、
歩留りの低下を招いていた。
に、各種方法が提案されている。それらの方法の中で
も、回転するターゲットにバーナーの火炎中で生成した
ガラス微粒子を付着堆積させてスートを合成し、これを
電気炉内で脱水、焼結させる外付け法（ＯＶＤ法）は、
比較的任意の屈折率分布のものが得られ、しかも、大口
径の光ファイバ母材を量産できることから汎用されてい
る。しかしながら、この外付け法において使用されるバ
ーナーは、通常、手作業で作製されているため、偏芯等
の欠陥があるものもあり、バーナー間で特性のバラツキ
が認められることがあった。そして、このようなバーナ
ーを併用して製造された光ファイバ母材は、場所により
ガラス微粒子の付着堆積密度に違いを生じ、その結果、
歩留りの低下を招いていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記したバーナー間の
特性のバラツキを事前に判断することは、実際上、非常
に困難であった。また、母材の径方向及び長手方向に不
均一なガラス密度分布をもつ光ファイバ母材が製造され
た後に、そのような密度分布がバーナーに起因して生じ
たのか否かを判断することは一般に困難であった。そこ
で、本発明は、外付け法により光ファイバ母材を製造す
る方法において、バーナー間の特性の違いを容易に判断
して、改善部分を速やかに特定することができる光ファ
イバ母材の製造方法及びその方法を実施するための製造
装置の提供を課題とする。
特性のバラツキを事前に判断することは、実際上、非常
に困難であった。また、母材の径方向及び長手方向に不
均一なガラス密度分布をもつ光ファイバ母材が製造され
た後に、そのような密度分布がバーナーに起因して生じ
たのか否かを判断することは一般に困難であった。そこ
で、本発明は、外付け法により光ファイバ母材を製造す
る方法において、バーナー間の特性の違いを容易に判断
して、改善部分を速やかに特定することができる光ファ
イバ母材の製造方法及びその方法を実施するための製造
装置の提供を課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために鋭意研究した結果、バーナーの火炎の
温度で規定された条件式とバーナー間の特性のバラツキ
との間に相関関係があることを発見し、その発見に基づ
き、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は、
複数のバーナーを用いて、外付け法により光ファイバ母
材を製造する方法において、隣接する２つのバーナーの
火炎の移動方向側部分の温度ピーク（℃）をそれぞれＴ
１ 、Ｔ１ ´、該移動方向と反対側部分の温度ピーク
（℃）をそれぞれＴ２ 、Ｔ２ ´とした場合、Ｔ１ ＜
Ｔ２ 、Ｔ１ ´＜Ｔ ２ ´、Ｔ１ ＜Ｔ１ ´、Ｔ２ −Ｔ
１ ´≦３０の各条件を満足させることを特徴とする光
ファイバ母材の製造方法、及び複数のバーナーを用い
て、外付け法により光ファイバ母材を製造する装置にお
いて、隣接する２つのバーナーの火炎の移動方向側部分
及び該移動方向と反対側部分の温度ピーク（℃）を測定
する温度測定器を有することを特徴とする光ファイバ母
材の製造装置である。
を解決するために鋭意研究した結果、バーナーの火炎の
温度で規定された条件式とバーナー間の特性のバラツキ
との間に相関関係があることを発見し、その発見に基づ
き、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は、
複数のバーナーを用いて、外付け法により光ファイバ母
材を製造する方法において、隣接する２つのバーナーの
火炎の移動方向側部分の温度ピーク（℃）をそれぞれＴ
１ 、Ｔ１ ´、該移動方向と反対側部分の温度ピーク
（℃）をそれぞれＴ２ 、Ｔ２ ´とした場合、Ｔ１ ＜
Ｔ２ 、Ｔ１ ´＜Ｔ ２ ´、Ｔ１ ＜Ｔ１ ´、Ｔ２ −Ｔ
１ ´≦３０の各条件を満足させることを特徴とする光
ファイバ母材の製造方法、及び複数のバーナーを用い
て、外付け法により光ファイバ母材を製造する装置にお
いて、隣接する２つのバーナーの火炎の移動方向側部分
及び該移動方向と反対側部分の温度ピーク（℃）を測定
する温度測定器を有することを特徴とする光ファイバ母
材の製造装置である。
【０００５】
【発明の実施の形態】次に、本発明の光ファイバ母材の
製造方法及び装置装置について、図面を参照しつつ詳細
に説明する。図１は、本発明の光ファイバ母材の製造装
置の一例を示したもので、（ａ）は側面図、（ｂ）は
（ａ）の断面図である。本発明の光ファイバ母材の製造
方法は、外付け法により、チャンバー１内で、出発母材
３の外周にガラス微粒子を付着堆積させてスート４を合
成し、これを電気炉内（図示せず）で脱水、焼結させる
ものであるが、上記したように、隣接する２つのバーナ
ー５、５´の火炎の移動方向側部分の温度ピーク（℃）
をそれぞれＴ１ 、Ｔ１ ´、該移動方向と反対側部分の
温度ピーク（℃）をそれぞれＴ２、Ｔ２ ´とした場
合、Ｔ１ ＜Ｔ２ 、Ｔ１ ´＜Ｔ２ ´、Ｔ１ ＜Ｔ１
´、Ｔ ２ −Ｔ１ ´≦３０の各条件を満足させることを
特徴とする。ここで、Ｔ１ ＜Ｔ２ 、Ｔ１ ´＜Ｔ２
´、Ｔ１ ＜Ｔ１ ´、Ｔ２ −Ｔ１ ´≦３０の各条件を
満足すると、スート付着効率の温度依存の理由から、均
一な密度で堆積しているということが判断できる。そし
て、この条件範囲外の場合は、温度バランスがくずれて
いるということが判断できるので、温度バランスを調節
することにより不均一なガラス密度分布をもつ光ファイ
バ母材の製造を防止することができる。本発明の製造方
法は、複数のバーナーを有する場合に適用することがで
き、図１に示すような２つの場合とは異なり多数有する
場合は、隣接する２つのバーナー毎に順次、温度ピーク
を測定して上記条件に適合するか否かを調べればよい。
また、複数のバーナーの移動方向は同じであっても、逆
であってもよい。
製造方法及び装置装置について、図面を参照しつつ詳細
に説明する。図１は、本発明の光ファイバ母材の製造装
置の一例を示したもので、（ａ）は側面図、（ｂ）は
（ａ）の断面図である。本発明の光ファイバ母材の製造
方法は、外付け法により、チャンバー１内で、出発母材
３の外周にガラス微粒子を付着堆積させてスート４を合
成し、これを電気炉内（図示せず）で脱水、焼結させる
ものであるが、上記したように、隣接する２つのバーナ
ー５、５´の火炎の移動方向側部分の温度ピーク（℃）
をそれぞれＴ１ 、Ｔ１ ´、該移動方向と反対側部分の
温度ピーク（℃）をそれぞれＴ２、Ｔ２ ´とした場
合、Ｔ１ ＜Ｔ２ 、Ｔ１ ´＜Ｔ２ ´、Ｔ１ ＜Ｔ１
´、Ｔ ２ −Ｔ１ ´≦３０の各条件を満足させることを
特徴とする。ここで、Ｔ１ ＜Ｔ２ 、Ｔ１ ´＜Ｔ２
´、Ｔ１ ＜Ｔ１ ´、Ｔ２ −Ｔ１ ´≦３０の各条件を
満足すると、スート付着効率の温度依存の理由から、均
一な密度で堆積しているということが判断できる。そし
て、この条件範囲外の場合は、温度バランスがくずれて
いるということが判断できるので、温度バランスを調節
することにより不均一なガラス密度分布をもつ光ファイ
バ母材の製造を防止することができる。本発明の製造方
法は、複数のバーナーを有する場合に適用することがで
き、図１に示すような２つの場合とは異なり多数有する
場合は、隣接する２つのバーナー毎に順次、温度ピーク
を測定して上記条件に適合するか否かを調べればよい。
また、複数のバーナーの移動方向は同じであっても、逆
であってもよい。
【０００６】上記方法を実施するための光ファイバ母材
の製造装置は、図１に示すように、スートを合成するチ
ャンバー１、チャンバー１内のガスを排出させる排気フ
ード６、モーター７、７´、複数のバーナー５、５´、
バーナー５、５´をトラバースさせるバーナーガイド機
構８等の、外付け法において使用される通常の構成部材
に加えて、隣接する２つのバーナー５、５´の火炎の移
動方向側部分及び該移動方向と反対側部分の温度ピーク
Ｔ１ 、Ｔ１ ´、Ｔ２ 、Ｔ２ ´（℃）を測定すること
ができる温度測定器２を設けたことを特徴とするもので
ある。
の製造装置は、図１に示すように、スートを合成するチ
ャンバー１、チャンバー１内のガスを排出させる排気フ
ード６、モーター７、７´、複数のバーナー５、５´、
バーナー５、５´をトラバースさせるバーナーガイド機
構８等の、外付け法において使用される通常の構成部材
に加えて、隣接する２つのバーナー５、５´の火炎の移
動方向側部分及び該移動方向と反対側部分の温度ピーク
Ｔ１ 、Ｔ１ ´、Ｔ２ 、Ｔ２ ´（℃）を測定すること
ができる温度測定器２を設けたことを特徴とするもので
ある。
【０００７】温度測定器２としては、例えば、放射温度
計が挙げられ、経時的に温度を測定できるものであれば
よい。また、温度測定器２は、チャンバー１内又はチャ
ンバー１外の適当な場所に設ければよい。この温度測定
器２により、温度ピークＴ１ 、Ｔ１ ´、Ｔ２ 、Ｔ２
´（℃）を測定する。この温度ピークは、適当な時間範
囲内で各部分において記録された最も高い温度である。
計が挙げられ、経時的に温度を測定できるものであれば
よい。また、温度測定器２は、チャンバー１内又はチャ
ンバー１外の適当な場所に設ければよい。この温度測定
器２により、温度ピークＴ１ 、Ｔ１ ´、Ｔ２ 、Ｔ２
´（℃）を測定する。この温度ピークは、適当な時間範
囲内で各部分において記録された最も高い温度である。
【０００８】
【実施例】次に、実施例によって本発明をさらに詳細に
説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【０００９】（実施例１）図１に示すような、本発明の
光ファイバ母材の製造装置を用いて、外付け法により光
ファイバ母材を製造した。出発母材３は、外径３０ｍ
ｍ、長さ１．３ｍｍの石英ガラス棒とし、これをチャン
バー１内のモーター７に取り付けた。そして、モーター
７を３０ｒｐｍで回転させると共に、２本の酸水素火炎
バーナー５、５´に、原料供給装置（図示せず）から火
炎形成用ガスとして、１本あたり酸素ガス１８Ｌ／分、
水素ガス４５Ｌ／分、キャリアーガスとして酸素ガス３
Ｌ／分を送り込み、ガラス原料ガスであるＳｉＣｌ４
１．８Ｌ／分を導入した。この２本のバーナー５、５´
をモーター７´により９０ｍｍ／分の速度、１６３０ｍ
ｍの範囲でスート４の長手方向に往復運動させ、ＳｉＣ
ｌ４ の火炎加水分解で発生したＳｉＯ２ ガラス微粒子
をコア用石英ガラスに堆積させた。その際、Ｔ１ 、Ｔ
１ ´、Ｔ２ 、Ｔ２ ´（℃）を放射温度計で測定した
ところ、Ｔ１ ＝７２５、Ｔ１ ´＝７３７、Ｔ２ ＝７
３８、Ｔ２ ´＝７４７であり、したがって、Ｔ２ −Ｔ
１ ´＝１（℃）であった。得られたスートの密度は
０．７００ｇ／ｃｍ２ で、ガラス微粒子が全体に均一
に堆積していた。このスートを電気炉に入れ、通常の条
件で脱水焼結ガラス化して透明な光ファイバ母材を製造
した。
光ファイバ母材の製造装置を用いて、外付け法により光
ファイバ母材を製造した。出発母材３は、外径３０ｍ
ｍ、長さ１．３ｍｍの石英ガラス棒とし、これをチャン
バー１内のモーター７に取り付けた。そして、モーター
７を３０ｒｐｍで回転させると共に、２本の酸水素火炎
バーナー５、５´に、原料供給装置（図示せず）から火
炎形成用ガスとして、１本あたり酸素ガス１８Ｌ／分、
水素ガス４５Ｌ／分、キャリアーガスとして酸素ガス３
Ｌ／分を送り込み、ガラス原料ガスであるＳｉＣｌ４
１．８Ｌ／分を導入した。この２本のバーナー５、５´
をモーター７´により９０ｍｍ／分の速度、１６３０ｍ
ｍの範囲でスート４の長手方向に往復運動させ、ＳｉＣ
ｌ４ の火炎加水分解で発生したＳｉＯ２ ガラス微粒子
をコア用石英ガラスに堆積させた。その際、Ｔ１ 、Ｔ
１ ´、Ｔ２ 、Ｔ２ ´（℃）を放射温度計で測定した
ところ、Ｔ１ ＝７２５、Ｔ１ ´＝７３７、Ｔ２ ＝７
３８、Ｔ２ ´＝７４７であり、したがって、Ｔ２ −Ｔ
１ ´＝１（℃）であった。得られたスートの密度は
０．７００ｇ／ｃｍ２ で、ガラス微粒子が全体に均一
に堆積していた。このスートを電気炉に入れ、通常の条
件で脱水焼結ガラス化して透明な光ファイバ母材を製造
した。
【００１０】（実施例２）実施例１で使用したバーナー
とは異なるバーナーを使用して、実施例１と同様の条
件、方法で光ファイバ母材を製造した。その結果、Ｔ１
＝８５０、Ｔ１ ´＝８００、Ｔ２ ＝７８０、Ｔ２ ´
＝８４０（℃）であり、したがって、Ｔ２−Ｔ１ ´＝
−２０であった。この場合、得られたスートの密度は、
０．７７０ｇ／ｃｍ２ で、ガラス微粒子が全体に均一
に堆積していなかった。そこで、得られた結果に基づ
き、バーナーを交換したところ、Ｔ１ ＝８００、Ｔ１
´＝８２０、Ｔ２ ＝８４５、Ｔ２ ´＝８６０、Ｔ２
−Ｔ１ ´＝２５（℃）となった。そして、得られたス
ートの密度は、０．７８５ｇ／ｃｍ２ となり、ガラス
微粒子が全体に均一に堆積した。
とは異なるバーナーを使用して、実施例１と同様の条
件、方法で光ファイバ母材を製造した。その結果、Ｔ１
＝８５０、Ｔ１ ´＝８００、Ｔ２ ＝７８０、Ｔ２ ´
＝８４０（℃）であり、したがって、Ｔ２−Ｔ１ ´＝
−２０であった。この場合、得られたスートの密度は、
０．７７０ｇ／ｃｍ２ で、ガラス微粒子が全体に均一
に堆積していなかった。そこで、得られた結果に基づ
き、バーナーを交換したところ、Ｔ１ ＝８００、Ｔ１
´＝８２０、Ｔ２ ＝８４５、Ｔ２ ´＝８６０、Ｔ２
−Ｔ１ ´＝２５（℃）となった。そして、得られたス
ートの密度は、０．７８５ｇ／ｃｍ２ となり、ガラス
微粒子が全体に均一に堆積した。
【００１１】
【発明の効果】本発明によれば、外付け法による光ファ
イバ母材の製造において、バーナー間の特性の違いを容
易に判断して、改善部分を速やかに特定することができ
る。その結果、不均一なガラス密度分布をもつ光ファイ
バ母材の製造を防止することができる。
イバ母材の製造において、バーナー間の特性の違いを容
易に判断して、改善部分を速やかに特定することができ
る。その結果、不均一なガラス密度分布をもつ光ファイ
バ母材の製造を防止することができる。
【図１】本発明の光ファイバ母材の製造装置の一例を示
したもので、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）の断面図
である。
したもので、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）の断面図
である。
１ チャンバー ５、５´バーナー
２ 温度測定器 ６ 排気フード
３ 出発母材 ７、７´モーター
４ スート ８ バーナーガイド機構
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 島田 忠克
群馬県安中市磯部２丁目13番１号 信越
化学工業株式会社 精密機能材料研究所
内
(72)発明者 平沢 秀夫
群馬県安中市磯部２丁目13番１号 信越
化学工業株式会社 精密機能材料研究所
内
(56)参考文献 特公 平６−65614（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (2)
- 【請求項１】 複数のバーナーを用いて、外付け法によ
り光ファイバ母材を製造する方法において、隣接する２
つのバーナーの火炎の移動方向側部分の温度ピーク
（℃）をそれぞれＴ１ 、Ｔ１ ´、該移動方向と反対側
部分の温度ピーク（℃）をそれぞれＴ２ 、Ｔ２ ´とし
た場合、Ｔ１ ＜Ｔ２ 、Ｔ１ ´＜Ｔ２ ´、Ｔ１ ＜Ｔ
１ ´、Ｔ２ −Ｔ１ ´≦３０の各条件を満足させるこ
とを特徴とする光ファイバ母材の製造方法。 - 【請求項２】 複数のバーナーを用いて、外付け法によ
り光ファイバ母材を製造する装置において、隣接する２
つのバーナーの火炎の移動方向側部分及び該移動方向と
反対側部分の温度ピーク（℃）を測定する温度測定器を
有することを特徴とする光ファイバ母材の製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07312099A JP3375297B2 (ja) | 1999-03-18 | 1999-03-18 | 光ファイバ母材の製造方法及び製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07312099A JP3375297B2 (ja) | 1999-03-18 | 1999-03-18 | 光ファイバ母材の製造方法及び製造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000264667A JP2000264667A (ja) | 2000-09-26 |
| JP3375297B2 true JP3375297B2 (ja) | 2003-02-10 |
Family
ID=13509079
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07312099A Expired - Fee Related JP3375297B2 (ja) | 1999-03-18 | 1999-03-18 | 光ファイバ母材の製造方法及び製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3375297B2 (ja) |
-
1999
- 1999-03-18 JP JP07312099A patent/JP3375297B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000264667A (ja) | 2000-09-26 |
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