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JPS60180927A - 光フアイバ用母材の製造方法 - Google Patents

光フアイバ用母材の製造方法

Info

Publication number
JPS60180927A
JPS60180927A JP59034300A JP3430084A JPS60180927A JP S60180927 A JPS60180927 A JP S60180927A JP 59034300 A JP59034300 A JP 59034300A JP 3430084 A JP3430084 A JP 3430084A JP S60180927 A JPS60180927 A JP S60180927A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
base material
flame
optical fiber
supplying
nozzle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP59034300A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS641414B2 (ja
Inventor
Hiroyuki Suda
裕之 須田
Shuichi Shibata
修一 柴田
Motohiro Nakahara
基博 中原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP59034300A priority Critical patent/JPS60180927A/ja
Priority to CA000475011A priority patent/CA1284921C/en
Priority to AU39122/85A priority patent/AU556545B2/en
Priority to US06705362 priority patent/US4618354B1/en
Priority to DE8585301304T priority patent/DE3575414D1/de
Priority to KR1019850001192A priority patent/KR870001739B1/ko
Priority to EP85301304A priority patent/EP0154500B1/en
Publication of JPS60180927A publication Critical patent/JPS60180927A/ja
Priority to AU60205/86A priority patent/AU586490B2/en
Priority to AU60204/86A priority patent/AU584223B2/en
Priority to US07/054,886 priority patent/US4801322A/en
Publication of JPS641414B2 publication Critical patent/JPS641414B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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  • Glass Melting And Manufacturing (AREA)
  • Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、多重火炎バーナな用いて高速合成された光フ
アイバ用多孔質母材を透明ガラス化する方法に関する。
〔従来技術〕
従来、光フアイバ用母材を製造する方法としては、MC
VD法(Modified Chemical Vap
orDeposition)、VAD法(Vapor−
Phase AxialDeposition)等が知
られており、これらの方法によって、光損失や帯域特性
に優れた光ファイバが製造可能となっている。産業界に
おける現在の関心事は、上記方法で得られる優れた特性
の光ファイバや光フアイバ用母材を大量に、短時間で製
造することであり、これが光ファイバの価格を低減化す
るのに役立つものと期待されている。
本発明者らは、既にVAD法を基盤として、新しい多重
火炎構造のバーナな用いる母材高速合成法を開発しく特
願昭58−219380号)、その有効性を明らかにし
た。
多重火炎バーナな用いて高速合成された多孔質母材は、
次の工程で高温の電気炉において透明ガ2ス化され光フ
ァイバの線引きに供せられるO 第1図に2重火炎バーナの1例を用いた光フアイバ用母
材の製造装置上部を断面概略図で示す。第1図において
、符号1は2重火炎バーナ、2は内側火炎層、3は原料
層、4は外側火炎、5−は合成されつつある光フアイバ
用多孔質母材であり、また、aは内側火炎による火炎長
そして、bは二重火炎による火炎長を意味する。本発明
者らの基本検討によって、酸水素炎バーナにガラス原料
を送り込み微粒子を生成させる時、火炎内に微粒子がと
どまる時間が長い程、微粒子径は増大し、母材への単位
時間当りの堆積量が増大することが明らかにされている
。第1図の2重火炎バーナは内側火炎を外側火炎に対し
て退行可能とし火炎の長さを増加させ、微粒子が火炎内
にとどまる時間の増大を実現したものである。
具体的には、前記2重火炎バーナを用い、S i C1
4、GeCl4を原料として、例えば外径150■、長
さ約900fi、重量2500Fの大型多孔質母材を作
製し、(平均合成速度5.5f1分)、高速合成な実現
している。
ところが、この大型多孔質母材を電気炉に入れて、通常
のVAD法により作製した多孔質母材と同様の条件で透
明ガラス化してみたところ、通常のVAD多孔質母材は
、完全に透明ガラス化されるのに比して、大型高速合成
母材は、半透明若しくは白色に近い色を示し、不完全な
透明ガラス化しかできないことが明らかKなった。
通常のVAD多孔質母材と大型高速合成母材の違いは、
(1)微粒子径(VAD+0.1μm以下、高速合成l
O12μ情程度)(2)かさ密度(vAD:約0.23
 t/♂、高速合成:約0.5 ? f/3”)(3)
寸法(VADj約60 m 直径、高速合成:約150
+w直径)等に表れているため、高速合成した多孔質母
材は、それ自身に適した透明ガラス化条件が必要である
ものと推定される。
〔発明の目的〕
本発明は以上の様な状況にかんがみてなされたものであ
り、その目的は高速合成された多孔質母材を透明ガラス
化する方法を提供することにある。
〔発明の構成〕
本発明を概説すれば、本発明は光フアイバ用母材の製造
方法に関する発明であって、中心部にガラス原料供給用
ノズル、外側部に可燃性ガス供給用、支燃性ガス供給用
及び不活性ガス供給用の各ノズルを有する同心円状多重
ノズルの外側に同心円状に更にもう一組以上の原料供給
用、不活性ガス供給用、可燃性カス供給用及び支燃性ガ
ス供給用ノズルからなる外側合成用ノズルを設けた多重
火炎バーナに、光フアイバ母材用原料を導き、該多重火
炎バーナにより生成した微粒子を堆積させて多孔質母材
を形成させ、これを昇温速度5℃/分以下に相当する速
度で加熱して透明ガラス化することを特徴とする。
本発明者らは、母材の加熱透明ガラス化に当り、各種の
昇温速度において実験を行い、5℃/分以下が有効であ
ることを見出した。
しかして、本発明による5℃/分以下に相当する速度を
得る方法には多孔質母材を電気炉の一定の位置に設置し
て昇温する方法や、対応するゆっくりとした速度で電気
炉の高温部に挿入して行く方法などがある。このように
5℃/分以下の昇温速度にすることによって多孔質母材
を完全に透明化することができる。
〔実施例〕
以下、本発明を実施例及び比較例により丈に具体的に説
明するが本発明はこれら実施例に限定されない。
比較例1 2重火炎バーナな用いて外径1!10■φの大型多孔質
母材を作製した。内側火炎にはS i C14、GeC
l4を、更に外側火炎には5iC1,を供給し、5〜4
f/分の速度で合成した。この母材を約80mの厚さに
輪切りにして、電気炉の均熱部に設置し、Heガス雰囲
気下で、室温から所定の温度(最高1600℃)まで昇
温し、透明ガラス化処理を行った。炉心管は石英ガラス
製であり、内径は約1405mφである。
前記高速合成母材は、GeO2を約8〜10重量%含有
するものであり、通常のVAD法で作製した多孔質母材
では約1450〜1500℃で透明ガラス化が可能なも
のである。
これらの高速合成母材を1450℃、1500℃、15
50℃、1600℃の各温度で高温処理を行った。昇温
速度は10℃/分であった。
どの母材も完全には透明ガラス化されず、より低温で処
理した母材様、不透明の度合いは、太きかった。
第2図は150.、.0℃(試料1)及び1600℃(
試料2)で高、温処理(昇温速度10℃/分)して得ら
れた透明ガラス化試料(試料厚さ21m、5W、101
1111)と5℃/分以下の昇温速度で1550℃まで
高温処理した試料(試料3、実施例1参照)の波長と吸
収係数との関係を示すグラフである。このグラフから昇
温速度10℃/分においては高温で処理する程透明度が
増すことがわかるが、1600℃においてもまだ十分に
透明ガラス化されていないことが示されている。
この様に透明ガラス化が不十分な母材を線引きに用いる
と、例えば、ジャケット管に挿入するために、酸水素バ
ーナで延伸する時発泡する等の不都合が生じることも見
うけられた。
実施例1及び比綾例2 比較例1と同様の条件で作製した高速合成多孔質母材を
用い、他の条件は全く同様にして昇温速度のみを変化さ
せ透明ガラス化を試みた。
昇温速度は7℃/分、5℃/分、3℃/分、1℃/分で
あり、ガラス化温度は1550℃であった。7℃/分の
昇温速度では、不透明さが残ったが、5℃/分以下のゆ
っくりとした昇温では完全に透明なガラス母材が得られ
た。(兎2図の試料3) 3℃/分、1℃/分でも同様
な結果であり、吸収係数の測定では、10wI厚さの試
料で測定不可能な程透明であった。
1600℃でも、はぼ同様の結果が得られた。
以上のことから、透明な母材を得るためには、5℃/分
以下の昇温速度が必要であることが明らかになった。
実施例2 6℃/分の昇温速度で1550℃の高温下において、塩
素系脱水剤を流しな力tら高速合成母材を透明ガラス化
した。この母材から光ファイバを線引きし、光損失特性
を測定した。
その結果を第3図に示す。すなわち第3図は波長(μm
)(横軸)と光損失(dB/km )(縦軸)との関係
を示すグラフである。
波長1.6μ溝で約[1L7dB/kmの光損失値が得
られており、通常の光ファイバの損失値と比較して遜色
のない値であることがわかる。
前述の実施例では、一定の位置に(′wl!気炉の中心
均熱部)多孔質母材を設置して昇温し透明ガラス化を行
ったが、逆に電気炉をある温度に昇温後、高温部にゆっ
くりと多孔質母材を挿入してガラス化することも可能で
ある。この場合は前述の5℃/分以下の昇温速度に対応
する、ゆっくりとした挿入速度にすればよいことはもち
ろんのことである。
実除例えば、直径1!IQIII+の高速合成母材を、
最高温度1550℃の電気炉(温度分布の1例を第4図
に示す)に、90■/時の速度で挿入して、完全な透明
カラス母材が得られている。
第4図は、本発明に従って透明ガラス化する際に用いる
電気炉の温度分布の1例を示すグラフである。グラフに
おいて横軸は温度(U)、縦軸は炉中央からの距11m
(、、w、)を示す。
挿入速度は以下のようにして昇温速度に変換できる。
第4図の温度分布を基に、多孔質母材の収縮が起きる1
100〜1400℃の温度傾斜を1.5℃/mとすると
、90m/時の挿入速度は、約り℃/分に対応する。こ
れは、前述の5℃/分以下の昇温速度を満たしているこ
とは言うまでもない。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明に従って、5℃/分以下の
ゆっくりとした昇温速度で加熱するか、あるいは、それ
に対応するゆつ(りとした挿入速度で多孔質母材を高温
部に挿入することにより、多重火炎バーナな用いて高速
合成した多孔質母材を完全に透明カラス化することがで
きるため、特性の優れた光ファイバを低価格で大量に製
造できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は、2重火炎バーナの1例を用いた光フアイバ用
母材の製造装置上部の断面概略図、第2図は、1500
℃及び1600℃(昇温速度10℃/分)で高温処理し
たガラス試料(試料1、試料2)と5℃/分以下の昇温
速度で1550℃まで高温処理した試料(試料5)の波
長と吸収係数との関係を示すグラフ、第3図は、本発明
の方法で透明ガラス化した母材から得られた光ファイバ
の波長と光損失との関係を示すグラフ、第4図は、本発
明に従って透明ガラス化する際に用いる電気炉の温度分
布の1例を示すグラフである。 1:2重火炎バーナ、2:内側火炎層、3I原料層、4
!外側火炎、 5:光フアイバ用多孔質母材 特許出願人 日本電信電話公社 代理人 中本 宏 同 弁上 昭

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. t 中心部にガラス原料供給用ノズル、外側部に可燃性
    ガス供給用、支燃性カス供給用及び不活性ガス供給用の
    各ノズルを有する同心円状多重ノズルの外側に同心円状
    に更にもう一組以上の原料供給用、不活性ガス供給用、
    可燃性ガス供給用及び支燃性ガス供給用ノズルからなる
    外側合成用ノズルを設けた多重火災バーナに、光フアイ
    バ母材用原料を導き、該多重火炎バーナにより生成した
    微粒子を堆積させて多孔質母材を形成させ、これを昇温
    速度5℃/分以下に相当する速度で加熱して透明ガラス
    化することを特徴とする光フアイバ用母材の製造方法。
JP59034300A 1979-06-12 1984-02-27 光フアイバ用母材の製造方法 Granted JPS60180927A (ja)

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JP59034300A JPS60180927A (ja) 1984-02-27 1984-02-27 光フアイバ用母材の製造方法
CA000475011A CA1284921C (en) 1984-02-27 1985-02-22 Method, apparatus and burner for fabricating an optical fiber preform
AU39122/85A AU556545B2 (en) 1984-02-27 1985-02-25 Producing optical fibre preforms
US06705362 US4618354B1 (en) 1984-02-27 1985-02-25 Method,apparatus and burner for fabricating an optical fiber preform
KR1019850001192A KR870001739B1 (ko) 1984-02-27 1985-02-26 광섬유 소재의 제조방법과 그 장치 및 버어너
DE8585301304T DE3575414D1 (de) 1984-02-27 1985-02-26 Verfahren, vorrichtung und brenner fuer die herstellung einer vorform fuer optische fasern.
EP85301304A EP0154500B1 (en) 1984-02-27 1985-02-26 Method, apparatus and burner for fabrication an optical fiber preform
AU60205/86A AU586490B2 (en) 1979-06-12 1986-07-14 Burner for fabricating an optical fiber preform
AU60204/86A AU584223B2 (en) 1984-02-27 1986-07-14 Apparatus for fabricating an optical fiber preform
US07/054,886 US4801322A (en) 1984-02-27 1987-05-27 Method, apparatus and burner for fabricating an optical fiber preform

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JPS641414B2 JPS641414B2 (ja) 1989-01-11

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Cited By (1)

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