JP3521681B2 - 光ファイバ母材の製造方法 - Google Patents
光ファイバ母材の製造方法Info
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- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
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- 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]
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は透明ガラスロッドか
らなる出発部材の周囲にガラス微粒子を堆積させる光フ
ァイバ母材の製造方法に関し、ガラス微粒子堆積体の端
部の外径非定常部の温度の局部的な上昇を抑え、良好な
品質の光ファイバ母材を得ることができる光ファイバ母
材の製造方法に関する。
らなる出発部材の周囲にガラス微粒子を堆積させる光フ
ァイバ母材の製造方法に関し、ガラス微粒子堆積体の端
部の外径非定常部の温度の局部的な上昇を抑え、良好な
品質の光ファイバ母材を得ることができる光ファイバ母
材の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来行われている光ファイバ母材の製造
方法の一つとして、コア又はコアとクラッド層からなる
透明ガラスロッドを出発部材とし、この出発部材を容器
内に水平もしくは鉛直に設置し、これを出発部材の軸回
りに回転させ、気体状ガラス原料をガラス微粒子合成用
バーナに供給してガラス微粒子を合成し、ガラス微粒子
合成用バーナに対して相対的に往復運動している出発部
材に堆積させるいわゆる外付け法によりガラス微粒子堆
積体（光ファイバ母材）を得て、これを加熱溶融して透
明ガラス化する方法（ジャケット合成）がある（特開平
２−１７２８３８号公報など）。この方法により光ファ
イバ母材を製造する装置の１例を図１に示す。図１の装
置は容器１内に出発部材２がロッド７に把持され鉛直に
取付けられており、この出発部材２は軸回りに回転し、
昇降装置５により上下方向に往復運動するようになって
いる。容器１の側面には出発部材２の回転軸に直角にガ
ラス合成バーナ３が取付けられており、原料供給装置８
から供給される原料によりガラス微粒子を合成し出発部
材２上に堆積させる。なお、ガラス合成バーナ３はバー
ナ移動装置４により前後に移動可能になっている。ま
た、ガラス合成バーナ３の反対側の容器１の側面には排
気口６が設けられており、合成中の余剰ガラス微粒子な
どを含む排気が排出される。
方法の一つとして、コア又はコアとクラッド層からなる
透明ガラスロッドを出発部材とし、この出発部材を容器
内に水平もしくは鉛直に設置し、これを出発部材の軸回
りに回転させ、気体状ガラス原料をガラス微粒子合成用
バーナに供給してガラス微粒子を合成し、ガラス微粒子
合成用バーナに対して相対的に往復運動している出発部
材に堆積させるいわゆる外付け法によりガラス微粒子堆
積体（光ファイバ母材）を得て、これを加熱溶融して透
明ガラス化する方法（ジャケット合成）がある（特開平
２−１７２８３８号公報など）。この方法により光ファ
イバ母材を製造する装置の１例を図１に示す。図１の装
置は容器１内に出発部材２がロッド７に把持され鉛直に
取付けられており、この出発部材２は軸回りに回転し、
昇降装置５により上下方向に往復運動するようになって
いる。容器１の側面には出発部材２の回転軸に直角にガ
ラス合成バーナ３が取付けられており、原料供給装置８
から供給される原料によりガラス微粒子を合成し出発部
材２上に堆積させる。なお、ガラス合成バーナ３はバー
ナ移動装置４により前後に移動可能になっている。ま
た、ガラス合成バーナ３の反対側の容器１の側面には排
気口６が設けられており、合成中の余剰ガラス微粒子な
どを含む排気が排出される。
【０００３】このような装置により光ファイバ母材を製
造する場合、図２に示すように出発部材２にガラス微粒
子が堆積したガラス微粒子堆積体９の中間部分には外径
が一定な外径定常部１０が形成されるが、上下端部には
外径が異なる外径非定常部１１が生じる。この端部にお
いてはバーナが折り返す形になるため、また、外径が小
さく熱容量が小さいこともあって、バーナの加熱力が一
定の場合、ガラス微粒子堆積体の温度が局所的に上昇し
てしまう。さらに、外径非定常部ではガラス微粒子の原
料の供給量を減量又は停止するので、水素及び酸素の流
量が一定である場合には、堆積面の温度がさらに上昇す
る。また、複数のバーナを用いてガラス微粒子の合成
（すす合成）を行う場合は、端部の外径非定常部を短く
するため、外側のバーナより順に原料の供給を停止する
ので、局所的に温度が上昇しやすい。例えば、ターゲッ
トの移動速度が定速のとき、外径定常部の温度を９００
℃程度になるように操作しても、端部では約１１００℃
にまで上昇してしまう場合があり、ガラス微粒子堆積体
の嵩密度に分布が生じて硬さに不整が生じ、透明ガラス
ロッドとガラス微粒子堆積層との熱収縮率の差からすす
割れが発生し、また、温度が１１００℃を超えると透明
化が生じるという問題があった。
造する場合、図２に示すように出発部材２にガラス微粒
子が堆積したガラス微粒子堆積体９の中間部分には外径
が一定な外径定常部１０が形成されるが、上下端部には
外径が異なる外径非定常部１１が生じる。この端部にお
いてはバーナが折り返す形になるため、また、外径が小
さく熱容量が小さいこともあって、バーナの加熱力が一
定の場合、ガラス微粒子堆積体の温度が局所的に上昇し
てしまう。さらに、外径非定常部ではガラス微粒子の原
料の供給量を減量又は停止するので、水素及び酸素の流
量が一定である場合には、堆積面の温度がさらに上昇す
る。また、複数のバーナを用いてガラス微粒子の合成
（すす合成）を行う場合は、端部の外径非定常部を短く
するため、外側のバーナより順に原料の供給を停止する
ので、局所的に温度が上昇しやすい。例えば、ターゲッ
トの移動速度が定速のとき、外径定常部の温度を９００
℃程度になるように操作しても、端部では約１１００℃
にまで上昇してしまう場合があり、ガラス微粒子堆積体
の嵩密度に分布が生じて硬さに不整が生じ、透明ガラス
ロッドとガラス微粒子堆積層との熱収縮率の差からすす
割れが発生し、また、温度が１１００℃を超えると透明
化が生じるという問題があった。
【０００４】また、希土類元素を添加した石英ロッドな
どの希土類添加石英を製造する方法として、ＶＡＤ法、
ＯＶＤ法などによって棒状の出発部材にガラス微粒子か
らなるスートを堆積させてスート体を作製し、次いでこ
のスート体を希土類金属塩化物アルコール溶液に浸漬し
て含浸させたのち、乾燥し、加熱透明ガラス化して希土
類添加石英ロッドとする方法がある。この方法において
は、ＶＡＤ法などの方法で得られるスート体は、その中
心部分と表面部分との嵩密度に大きな差を生じやすい。
このようなスート体に希土類金属塩化物アルコール溶液
を含浸させると、希土類元素の添加量が中心部分と表面
部分で異なってしまい、希土類元素を半径方向均一に添
加した石英ロッドの製造が困難という問題があり、この
問題を解決する方法としてＯＶＤ法により棒状の出発母
材に堆積されるスート体の外周面の表面温度を一定にし
つつ、スートを堆積させることによって半径方向の嵩密
度変化の少ないスート体を得る方法が提案されている
（特開平４−３６７５３６号公報）。
どの希土類添加石英を製造する方法として、ＶＡＤ法、
ＯＶＤ法などによって棒状の出発部材にガラス微粒子か
らなるスートを堆積させてスート体を作製し、次いでこ
のスート体を希土類金属塩化物アルコール溶液に浸漬し
て含浸させたのち、乾燥し、加熱透明ガラス化して希土
類添加石英ロッドとする方法がある。この方法において
は、ＶＡＤ法などの方法で得られるスート体は、その中
心部分と表面部分との嵩密度に大きな差を生じやすい。
このようなスート体に希土類金属塩化物アルコール溶液
を含浸させると、希土類元素の添加量が中心部分と表面
部分で異なってしまい、希土類元素を半径方向均一に添
加した石英ロッドの製造が困難という問題があり、この
問題を解決する方法としてＯＶＤ法により棒状の出発母
材に堆積されるスート体の外周面の表面温度を一定にし
つつ、スートを堆積させることによって半径方向の嵩密
度変化の少ないスート体を得る方法が提案されている
（特開平４−３６７５３６号公報）。
【０００５】この方法は、主としてスート体の外径が大
きくなり、表面積及び体積が増え、スート体のバーナの
火炎に接触する部分が少なくなるとともに、単位体積あ
たりの熱容量が低下し、その表面温度が低下する現象に
対処するものであって、スート体の表面温度が低下する
とバーナへの水素、酸素の供給量を増加させ、火炎の大
きさを大きくし、スート体の表面温度を一定に保つよう
にしている。すなわち、この方法はスート体の表面温度
を一定に保持しようとするものではあるが、前記のよう
なガラス微粒子堆積体の端部の外径非定常部における局
所的な温度上昇に対処するものではない。
きくなり、表面積及び体積が増え、スート体のバーナの
火炎に接触する部分が少なくなるとともに、単位体積あ
たりの熱容量が低下し、その表面温度が低下する現象に
対処するものであって、スート体の表面温度が低下する
とバーナへの水素、酸素の供給量を増加させ、火炎の大
きさを大きくし、スート体の表面温度を一定に保つよう
にしている。すなわち、この方法はスート体の表面温度
を一定に保持しようとするものではあるが、前記のよう
なガラス微粒子堆積体の端部の外径非定常部における局
所的な温度上昇に対処するものではない。
【０００６】また、これに類似の方法として、ＯＶＤ法
によるガラス原料煤体を形成して出発母材上に堆積さ
せ、これを加熱して透明化する光ファイバ用母材の製造
方法の工程に、煤堆積領域とバーナとの距離と、煤堆積
領域の温度とを測定しながら距離と温度を調整すること
により所要のカサ密度を得るよう制御する工程を含むこ
とを特徴とする光ファイバ用母材の製造方法が提案され
ている（特公平４−１３２９９号公報）。この方法も煤
体成長の過程で煤堆積領域の温度が媒体とバーナが接近
していくこと及び煤体自身の熱容量、冷却効率等が変化
することにより変動し、これに対応してカサ密度の径方
向の変動が起こり、煤割れ、焼結時の添加剤ドープ量の
変動などが生じるのを防ぐことを目的とするものであ
り、ガラス微粒子堆積体の端部の外径非定常部における
局所的な温度上昇に対処するものではない。
によるガラス原料煤体を形成して出発母材上に堆積さ
せ、これを加熱して透明化する光ファイバ用母材の製造
方法の工程に、煤堆積領域とバーナとの距離と、煤堆積
領域の温度とを測定しながら距離と温度を調整すること
により所要のカサ密度を得るよう制御する工程を含むこ
とを特徴とする光ファイバ用母材の製造方法が提案され
ている（特公平４−１３２９９号公報）。この方法も煤
体成長の過程で煤堆積領域の温度が媒体とバーナが接近
していくこと及び煤体自身の熱容量、冷却効率等が変化
することにより変動し、これに対応してカサ密度の径方
向の変動が起こり、煤割れ、焼結時の添加剤ドープ量の
変動などが生じるのを防ぐことを目的とするものであ
り、ガラス微粒子堆積体の端部の外径非定常部における
局所的な温度上昇に対処するものではない。
【０００７】なお、ガラス微粒子堆積体の端部付近にお
ける温度制御を行う技術としては、クラッド部材形成用
ガスを供給するガス源と、クラッド部材形成用ガスを燃
焼させてガラス微粒子を付着堆積させた多孔質のコア部
材に火炎を噴射するクラッド部材形成用バーナとの間に
設けた流量調節弁と、前記コア部材の先端部からコア部
材が移動する距離を測定する移動距離測定具と、前記移
動距離測定具からの出力値に基づいて予め経験的に求め
た移動距離まで前記流量調節弁の開度を所定の速度で大
きくするように制御する流量調整部とを設け、前記クラ
ッド部材形成用バーナから噴射する火炎の温度を、コア
部材の先端部においては他の部位よりも低くして多孔質
のクラッド部材を形成し、クラッド部材を形成した後の
屈折率分布を軸方向のどの部位においても略均一になる
ようにしたことを特徴とするクラッド部材形成用バーナ
の制御装置がある（特許第２５９２３５９号公報）。こ
の技術は先端部における温度の変動によって生じる屈折
率分布の異常に対処することを目的としたものであり、
この方法は多孔質のコア部材上にガラス微粒子を生成さ
せるので前記の透明ガラスロッド上にガラス微粒子を堆
積させる場合のような、熱収縮率の違いに基づくすす割
れや不整などの問題は生じない。
ける温度制御を行う技術としては、クラッド部材形成用
ガスを供給するガス源と、クラッド部材形成用ガスを燃
焼させてガラス微粒子を付着堆積させた多孔質のコア部
材に火炎を噴射するクラッド部材形成用バーナとの間に
設けた流量調節弁と、前記コア部材の先端部からコア部
材が移動する距離を測定する移動距離測定具と、前記移
動距離測定具からの出力値に基づいて予め経験的に求め
た移動距離まで前記流量調節弁の開度を所定の速度で大
きくするように制御する流量調整部とを設け、前記クラ
ッド部材形成用バーナから噴射する火炎の温度を、コア
部材の先端部においては他の部位よりも低くして多孔質
のクラッド部材を形成し、クラッド部材を形成した後の
屈折率分布を軸方向のどの部位においても略均一になる
ようにしたことを特徴とするクラッド部材形成用バーナ
の制御装置がある（特許第２５９２３５９号公報）。こ
の技術は先端部における温度の変動によって生じる屈折
率分布の異常に対処することを目的としたものであり、
この方法は多孔質のコア部材上にガラス微粒子を生成さ
せるので前記の透明ガラスロッド上にガラス微粒子を堆
積させる場合のような、熱収縮率の違いに基づくすす割
れや不整などの問題は生じない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記のような
従来技術における問題点を解決し、透明ガラスロッドか
らなる出発部材上にガラス微粒子を堆積させる際に、ガ
ラス微粒子堆積体の端部における局所的な温度の上昇を
抑え、良好な品質の光ファイバ母材を得ることのできる
光ファイバ母材の製造方法、さらに端部の外径非定常部
の増量を抑え、光ファイバ母材に線引きする際の歩留り
がよい光ファイバ母材の製造方法を提供しようとするも
のである。
従来技術における問題点を解決し、透明ガラスロッドか
らなる出発部材上にガラス微粒子を堆積させる際に、ガ
ラス微粒子堆積体の端部における局所的な温度の上昇を
抑え、良好な品質の光ファイバ母材を得ることのできる
光ファイバ母材の製造方法、さらに端部の外径非定常部
の増量を抑え、光ファイバ母材に線引きする際の歩留り
がよい光ファイバ母材の製造方法を提供しようとするも
のである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する手段
として、本発明は次の（１）〜（６）の態様を採るもの
である。 （１）容器内に把持され、軸回りに回転する透明ガラス
ロッドからなる出発部材と、容器の側面に出発部材の回
転軸に直角かつ前後に移動可能に取付けられたガラス合
成バーナとを軸方向に相対的に往復運動させながら、前
記出発部材に前記バーナで合成されるガラス微粒子を順
次堆積させて光ファイバ母材を製造する方法において、
ガラス微粒子堆積体の外径定常部の温度を８００〜１１
００℃に保持するとともに、ガラス微粒子堆積体の端部
の外径非定常部の温度が８００〜１１００℃の範囲にな
るよう端部の外径非定常部におけるガラス合成バーナの
加熱力を調整して端部の外径非定常部の温度の局所的上
昇を抑えるように制御することを特徴とする光ファイバ
母材の製造方法。
として、本発明は次の（１）〜（６）の態様を採るもの
である。 （１）容器内に把持され、軸回りに回転する透明ガラス
ロッドからなる出発部材と、容器の側面に出発部材の回
転軸に直角かつ前後に移動可能に取付けられたガラス合
成バーナとを軸方向に相対的に往復運動させながら、前
記出発部材に前記バーナで合成されるガラス微粒子を順
次堆積させて光ファイバ母材を製造する方法において、
ガラス微粒子堆積体の外径定常部の温度を８００〜１１
００℃に保持するとともに、ガラス微粒子堆積体の端部
の外径非定常部の温度が８００〜１１００℃の範囲にな
るよう端部の外径非定常部におけるガラス合成バーナの
加熱力を調整して端部の外径非定常部の温度の局所的上
昇を抑えるように制御することを特徴とする光ファイバ
母材の製造方法。
【００１０】（２）前記（１）に記載の光ファイバ母材
の製造方法において、前記外径非定常部におけるガラス
合成バーナに供給するガラス微粒子の原料を減量又は停
止することを特徴とする光ファイバ母材の製造方法。
の製造方法において、前記外径非定常部におけるガラス
合成バーナに供給するガラス微粒子の原料を減量又は停
止することを特徴とする光ファイバ母材の製造方法。
【００１１】（３）ガラス微粒子堆積体の表面温度をモ
ニターし、検出される温度に対応してガラス合成バーナ
の加熱力を調整することを特徴とする前記（１）又は
（２）に記載の光ファイバ母材の製造方法。
ニターし、検出される温度に対応してガラス合成バーナ
の加熱力を調整することを特徴とする前記（１）又は
（２）に記載の光ファイバ母材の製造方法。
【００１２】（４）ガラス合成バーナの加熱力の調整
を、ガラス合成バーナに供給する水素及び／又は酸素の
流量を調整することにより行うことを特徴とする前記
（１）〜（３）のいずれか一つに記載の光ファイバ母材
の製造方法。 （５）ガラス合成バーナの加熱力の調整を、ガラス合成
バーナとガラス微粒子堆積体との間の距離の調整により
行うか、又はガラス合成バーナに供給する水素及び／又
は酸素の流量の調整とガラス合成バーナとガラス微粒子
堆積体との間の距離の調整を併用することにより行うこ
とを特徴とする前記（１）〜（３）のいずれか一つに記
載の光ファイバ母材の製造方法。
を、ガラス合成バーナに供給する水素及び／又は酸素の
流量を調整することにより行うことを特徴とする前記
（１）〜（３）のいずれか一つに記載の光ファイバ母材
の製造方法。 （５）ガラス合成バーナの加熱力の調整を、ガラス合成
バーナとガラス微粒子堆積体との間の距離の調整により
行うか、又はガラス合成バーナに供給する水素及び／又
は酸素の流量の調整とガラス合成バーナとガラス微粒子
堆積体との間の距離の調整を併用することにより行うこ
とを特徴とする前記（１）〜（３）のいずれか一つに記
載の光ファイバ母材の製造方法。
【００１３】（６）ガラス合成バーナを２本以上使用す
ることを特徴とする前記（１）〜（５）のいずれか一つ
に記載の光ファイバ母材の製造方法。
ることを特徴とする前記（１）〜（５）のいずれか一つ
に記載の光ファイバ母材の製造方法。
【００１４】本発明はコア又はコアとクラッド層で構成
される透明ガラスロッドを出発母材とし、この表面にガ
ラス微粒子を堆積させる光ファイバ母材の製造方法であ
り、本明細書においては、コア又はコアとクラッド層で
構成される透明ガラスロッドからなる出発部材にガラス
微粒子を堆積させたガラス微粒子堆積体を光ファイバ母
材と称する。
される透明ガラスロッドを出発母材とし、この表面にガ
ラス微粒子を堆積させる光ファイバ母材の製造方法であ
り、本明細書においては、コア又はコアとクラッド層で
構成される透明ガラスロッドからなる出発部材にガラス
微粒子を堆積させたガラス微粒子堆積体を光ファイバ母
材と称する。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明を詳
細に説明する。図１は本発明の方法を実施する装置の１
例を示す概略断面図である。図１の装置は容器１内に出
発部材２がロッド７に把持され鉛直に取付けられてお
り、この出発部材２は軸回りに回転し、昇降装置５によ
り上下方向に往復運動するようになっている。この透明
ガラスロッドからなる出発部材２は、例えばガラス製の
棒状の部材を容器内に水平又は鉛直に設置し、これを出
発部材として軸回りに回転させ、気体状ガラス原料をコ
ア用バーナ及びクラッド用バーナに供給してガラス微粒
子を合成し、屈折率の異なるコアとクラッド層（目的と
する屈折率パターンに相当する）を有するガラス微粒子
堆積体を作製した後、脱水、加熱溶融して透明ガラス化
することによって作製することができる。容器１の側面
には出発部材２の回転軸に直角にガラス合成バーナ３が
取付けられており、原料供給装置８から供給される原料
によりガラス微粒子を合成し出発部材２上に堆積させ
る。
細に説明する。図１は本発明の方法を実施する装置の１
例を示す概略断面図である。図１の装置は容器１内に出
発部材２がロッド７に把持され鉛直に取付けられてお
り、この出発部材２は軸回りに回転し、昇降装置５によ
り上下方向に往復運動するようになっている。この透明
ガラスロッドからなる出発部材２は、例えばガラス製の
棒状の部材を容器内に水平又は鉛直に設置し、これを出
発部材として軸回りに回転させ、気体状ガラス原料をコ
ア用バーナ及びクラッド用バーナに供給してガラス微粒
子を合成し、屈折率の異なるコアとクラッド層（目的と
する屈折率パターンに相当する）を有するガラス微粒子
堆積体を作製した後、脱水、加熱溶融して透明ガラス化
することによって作製することができる。容器１の側面
には出発部材２の回転軸に直角にガラス合成バーナ３が
取付けられており、原料供給装置８から供給される原料
によりガラス微粒子を合成し出発部材２上に堆積させ
る。
【００１６】なお、ガラス合成バーナ３はバーナ移動装
置４により前後に移動可能になっている。ガラス合成バ
ーナ３は通常複数の管を複合化した多重管バーナであ
り、それぞれの管から四塩化珪素、酸素、水素などが供
給されガラス微粒子を合成しながら出発部材に堆積させ
る構成となっている。そして、ガラス微粒子堆積体の外
径が大きくなるに従って、バーナを後退させバーナと堆
積面との距離を調整し、さらに表面温度が適正範囲内に
保持されるようにガスの流量、特に加熱効率に大きく寄
与する水素流量を徐々に増やし、バーナの火力を強める
ようにしている。また、ガラス合成バーナ３の反対側の
容器１の側面には排気口６が設けられており、合成中の
余剰ガラス微粒子などを含む排気が排出される。
置４により前後に移動可能になっている。ガラス合成バ
ーナ３は通常複数の管を複合化した多重管バーナであ
り、それぞれの管から四塩化珪素、酸素、水素などが供
給されガラス微粒子を合成しながら出発部材に堆積させ
る構成となっている。そして、ガラス微粒子堆積体の外
径が大きくなるに従って、バーナを後退させバーナと堆
積面との距離を調整し、さらに表面温度が適正範囲内に
保持されるようにガスの流量、特に加熱効率に大きく寄
与する水素流量を徐々に増やし、バーナの火力を強める
ようにしている。また、ガラス合成バーナ３の反対側の
容器１の側面には排気口６が設けられており、合成中の
余剰ガラス微粒子などを含む排気が排出される。
【００１７】図１の形式の装置により光ファイバ母材を
製造する場合、ガラス微粒子堆積体の外径定常部におけ
る堆積面の温度は通常８００〜１１００℃、好ましくは
９００〜１０００℃の範囲の所定の温度でガラス微粒子
の堆積が行われる。この温度が８００℃未満ではガラス
微粒子堆積体の嵩密度が小さくなりすす割れしやすく、
得られる光ファイバ母材のサイズも小さくなる。また、
１１００℃を超える高温になると堆積したガラス微粒子
どうしの溶融、透明化が起こり良好品が得られない。
製造する場合、ガラス微粒子堆積体の外径定常部におけ
る堆積面の温度は通常８００〜１１００℃、好ましくは
９００〜１０００℃の範囲の所定の温度でガラス微粒子
の堆積が行われる。この温度が８００℃未満ではガラス
微粒子堆積体の嵩密度が小さくなりすす割れしやすく、
得られる光ファイバ母材のサイズも小さくなる。また、
１１００℃を超える高温になると堆積したガラス微粒子
どうしの溶融、透明化が起こり良好品が得られない。
【００１８】このようにガラス微粒子堆積体の外径定常
部の温度を所定温度になる条件で操作した場合、前記の
ようにガラス微粒子堆積体の端部ではバーナが折り返す
形になり短い時間で２回加熱される形となるため、ま
た、外径が小さく熱容量が小さいこともあって、バーナ
の加熱力が一定のままではガラス微粒子堆積体の温度が
局所的に上昇してしまう。そのため本発明の方法におい
てはガラス微粒子堆積体の端部の外径非定常部における
ガラス合成バーナの加熱力を調整して、端部の外径非定
常部の温度の局所的上昇を抑えるように制御することを
特徴とする。すなわち、端部の外径非定常部の温度が８
００〜１１００℃、好ましくは９００〜１０００℃の範
囲に抑えられるようガラス合成バーナの加熱力を調整す
る。
部の温度を所定温度になる条件で操作した場合、前記の
ようにガラス微粒子堆積体の端部ではバーナが折り返す
形になり短い時間で２回加熱される形となるため、ま
た、外径が小さく熱容量が小さいこともあって、バーナ
の加熱力が一定のままではガラス微粒子堆積体の温度が
局所的に上昇してしまう。そのため本発明の方法におい
てはガラス微粒子堆積体の端部の外径非定常部における
ガラス合成バーナの加熱力を調整して、端部の外径非定
常部の温度の局所的上昇を抑えるように制御することを
特徴とする。すなわち、端部の外径非定常部の温度が８
００〜１１００℃、好ましくは９００〜１０００℃の範
囲に抑えられるようガラス合成バーナの加熱力を調整す
る。
【００１９】ガラス合成バーナの加熱力を調整する手段
としては種々の方法を採ることができるが、例えばガラ
ス合成バーナに供給するガスの流量（ガスの組成）を変
える方法がある。すなわち、このガラス合成バーナがガ
ラス微粒子堆積体の端部の外径非定常部に当たるときの
供給ガス組成（主として酸素及び水素の供給量）を変え
て端部における加熱力が弱くなるように制御する方法で
ある。図３にそのときの供給ガス量（水素）の流量パタ
ーンの１例を示す。この例では外径定常部では通常どう
り外径の増加に見合って徐々に流量を増やし、外径非定
常部ではある一定の少ない流量のガスを供給するような
パターンとすることで端部での極端な温度上昇を抑制す
ることができる。なお、端部での流量は必ずしも一定で
ある必要はなく、必要に応じて徐々に上げてもよいし、
逆に徐々に下げるようにしてもよい。また、流量の変化
は必ずしも単調な変化である必要はなく、断続的な変化
としてもよい。
としては種々の方法を採ることができるが、例えばガラ
ス合成バーナに供給するガスの流量（ガスの組成）を変
える方法がある。すなわち、このガラス合成バーナがガ
ラス微粒子堆積体の端部の外径非定常部に当たるときの
供給ガス組成（主として酸素及び水素の供給量）を変え
て端部における加熱力が弱くなるように制御する方法で
ある。図３にそのときの供給ガス量（水素）の流量パタ
ーンの１例を示す。この例では外径定常部では通常どう
り外径の増加に見合って徐々に流量を増やし、外径非定
常部ではある一定の少ない流量のガスを供給するような
パターンとすることで端部での極端な温度上昇を抑制す
ることができる。なお、端部での流量は必ずしも一定で
ある必要はなく、必要に応じて徐々に上げてもよいし、
逆に徐々に下げるようにしてもよい。また、流量の変化
は必ずしも単調な変化である必要はなく、断続的な変化
としてもよい。
【００２０】また、酸素の供給量を制御することも有効
な手段である。水素流量を減らしても酸素の流速が速い
場合は火炎が堆積面にまで到達し、ごく狭い範囲ではあ
るが温度を上昇させることになり、その結果、外径非定
常部の温度を上昇させる。この現象は酸素流量のその酸
素を流すポートの断面積に対する比が大きい、つまり酸
素ガスの流速が速いほど顕著である。そのため、この酸
素供給量の制御は、酸素のポートの構造が細径であるマ
ルチノズルタイプのバーナのときには特に有効な手段と
なる。さらに酸素を供給せず、水素と反応容器内の空気
中の酸素とから形成される火炎のみにする方法でも外径
非定常部の温度を調整することができる。この場合、広
いすす表面を弱い火炎であぶることになるが、全体の温
度を均一にできるので好ましい形態である。
な手段である。水素流量を減らしても酸素の流速が速い
場合は火炎が堆積面にまで到達し、ごく狭い範囲ではあ
るが温度を上昇させることになり、その結果、外径非定
常部の温度を上昇させる。この現象は酸素流量のその酸
素を流すポートの断面積に対する比が大きい、つまり酸
素ガスの流速が速いほど顕著である。そのため、この酸
素供給量の制御は、酸素のポートの構造が細径であるマ
ルチノズルタイプのバーナのときには特に有効な手段と
なる。さらに酸素を供給せず、水素と反応容器内の空気
中の酸素とから形成される火炎のみにする方法でも外径
非定常部の温度を調整することができる。この場合、広
いすす表面を弱い火炎であぶることになるが、全体の温
度を均一にできるので好ましい形態である。
【００２１】また、ガラス合成バーナの加熱力を調整す
る手段として、出発部材が往復運動してガラス合成バー
ナの火炎がガラス微粒子堆積体の端部に当たる位置にき
たときには、ガラス合成バーナを後退させ、バーナの先
端とガラス堆積面との距離を大きくすることによりガラ
ス微粒子堆積体表面の加熱力を低減させる方法を採るこ
ともできる。このときのバーナの先端とガラス堆積面と
の距離変化のパターンを図４に示す。すなわち、バーナ
が端部に当たる位置にきたときにはバーナの位置を後退
させ、火炎と堆積面の距離を大きくし、火炎の広がりを
大きくすることにより加熱効率（加熱力）を下げること
ができる。
る手段として、出発部材が往復運動してガラス合成バー
ナの火炎がガラス微粒子堆積体の端部に当たる位置にき
たときには、ガラス合成バーナを後退させ、バーナの先
端とガラス堆積面との距離を大きくすることによりガラ
ス微粒子堆積体表面の加熱力を低減させる方法を採るこ
ともできる。このときのバーナの先端とガラス堆積面と
の距離変化のパターンを図４に示す。すなわち、バーナ
が端部に当たる位置にきたときにはバーナの位置を後退
させ、火炎と堆積面の距離を大きくし、火炎の広がりを
大きくすることにより加熱効率（加熱力）を下げること
ができる。
【００２２】このような加熱力の調整を行うには、ガラ
ス微粒子堆積体の表面温度を常時測定しておき、その温
度に基づき温度が所定の範囲の温度になるように供給ガ
スの流量やバーナとガラス微粒子堆積面との距離などを
調整すればよい。また、温度の上昇が予測できる部分で
は、予め供給ガス量を下げたり、バーナと堆積面との距
離を遠ざけるように設定しておいてもよい。
ス微粒子堆積体の表面温度を常時測定しておき、その温
度に基づき温度が所定の範囲の温度になるように供給ガ
スの流量やバーナとガラス微粒子堆積面との距離などを
調整すればよい。また、温度の上昇が予測できる部分で
は、予め供給ガス量を下げたり、バーナと堆積面との距
離を遠ざけるように設定しておいてもよい。
【００２３】ガラス微粒子堆積体の端部における外径非
定常部の増加は、線引きして光ファイバとする際に歩留
りを低下させる。また、バーナの折り返し点の外側にガ
ラス微粒子が付着し、ガラス微粒子堆積体の端部に柔ら
かい部分が生じ、すす割れしやすくなることもある。こ
の外径非定常部の増加を抑えるためには外径非定常部
（バーナの折り返し部）においてはバーナへのガラス原
料の供給を減量若しくは停止するのが好ましい。その
際、酸素及び水素の条件が一定であると、原料との反応
に寄与していた燃焼ガス（酸素及び水素）が堆積面の加
熱に寄与し始めるため、さらに温度が上昇しやすくな
る。そのため、前記のように水素及び／又は酸素の流量
を調整する方法あるいはバーナの先端とガラス堆積面と
の距離を調整する方法などによってバーナの加熱力を調
整することが必要である。
定常部の増加は、線引きして光ファイバとする際に歩留
りを低下させる。また、バーナの折り返し点の外側にガ
ラス微粒子が付着し、ガラス微粒子堆積体の端部に柔ら
かい部分が生じ、すす割れしやすくなることもある。こ
の外径非定常部の増加を抑えるためには外径非定常部
（バーナの折り返し部）においてはバーナへのガラス原
料の供給を減量若しくは停止するのが好ましい。その
際、酸素及び水素の条件が一定であると、原料との反応
に寄与していた燃焼ガス（酸素及び水素）が堆積面の加
熱に寄与し始めるため、さらに温度が上昇しやすくな
る。そのため、前記のように水素及び／又は酸素の流量
を調整する方法あるいはバーナの先端とガラス堆積面と
の距離を調整する方法などによってバーナの加熱力を調
整することが必要である。
【００２４】なお、図１にはガラス合成バーナは１基の
みであるが、長尺の光ファイバ母材を作製する場合など
では複数基のバーナを出発母材の軸に平行に設ける場合
もある。複数のガラス合成用バーナを用いてガラス微粒
子堆積体を製造する場合にも、バーナと出発部材の相対
移動を行う際、外径非定常部にかかるバーナから順に原
料の供給を減量又は停止し、外径非定常部の増加を抑制
する方法を採るのが好ましい。すなわち、ガラス微粒子
堆積体の端部に到達したバーナから順に原料の供給を減
らすか若しくは停止し、外径非定常部におけるガラス微
粒子堆積体の合成を抑制するのが好ましい。
みであるが、長尺の光ファイバ母材を作製する場合など
では複数基のバーナを出発母材の軸に平行に設ける場合
もある。複数のガラス合成用バーナを用いてガラス微粒
子堆積体を製造する場合にも、バーナと出発部材の相対
移動を行う際、外径非定常部にかかるバーナから順に原
料の供給を減量又は停止し、外径非定常部の増加を抑制
する方法を採るのが好ましい。すなわち、ガラス微粒子
堆積体の端部に到達したバーナから順に原料の供給を減
らすか若しくは停止し、外径非定常部におけるガラス微
粒子堆積体の合成を抑制するのが好ましい。
【００２５】この場合もバーナの加熱力を調整するのは
バーナの位置がガラス微粒子堆積体の外径非定常部にか
かったときで、複数の並べたバーナへの原料の供給を順
次減量又は停止したときにバーナの加熱力を調整する。
すなわち、複数のバーナを用いてガラス微粒子合成を行
う際にはすす付け端部での原料流量の変化に合わせて加
熱力を調節する必要がある。
バーナの位置がガラス微粒子堆積体の外径非定常部にか
かったときで、複数の並べたバーナへの原料の供給を順
次減量又は停止したときにバーナの加熱力を調整する。
すなわち、複数のバーナを用いてガラス微粒子合成を行
う際にはすす付け端部での原料流量の変化に合わせて加
熱力を調節する必要がある。
【００２６】このようにしてガラス微粒子堆積体の端部
の外径非定常部にガラス合成バーナの火炎が当たる位置
でのバーナのガラス微粒子堆積体表面を加熱する力を低
減させることにより、この部分における温度の局所的上
昇を抑えることができ、良好な品質の光ファイバ母材を
得ることができる。
の外径非定常部にガラス合成バーナの火炎が当たる位置
でのバーナのガラス微粒子堆積体表面を加熱する力を低
減させることにより、この部分における温度の局所的上
昇を抑えることができ、良好な品質の光ファイバ母材を
得ることができる。
【００２７】
【実施例】以下実施例により本発明の効果を実証する。
（実施例１）図１に示す構成の装置を使用して光ファイ
バ母材を作製した。ＶＡＤ法で作製したコア及びクラッ
ド部を有する透明なガラス部材からなる出発部材２（外
径１５ｍｍ）を３０ｒｐｍの速度で軸回りに回転させな
がら、５０ｍｍ／分の速度で上下に往復運動させつつガ
ラス合成バーナ３に四塩化珪素、酸素、水素及びアルゴ
ンを供給し、火炎中で加水分解反応を起こさせガラス微
粒子を形成し外径１００ｍｍまで成長させた。この間、
ガラス合成バーナ３を徐々に後退させ、ガラス合成バー
ナ３とガラス微粒子堆積面との間隔をほぼ一定に保持し
た。ガラス微粒子堆積部分の長さは６００ｍｍで両端か
ら１００ｍｍの範囲が外径非定常部であった。
バ母材を作製した。ＶＡＤ法で作製したコア及びクラッ
ド部を有する透明なガラス部材からなる出発部材２（外
径１５ｍｍ）を３０ｒｐｍの速度で軸回りに回転させな
がら、５０ｍｍ／分の速度で上下に往復運動させつつガ
ラス合成バーナ３に四塩化珪素、酸素、水素及びアルゴ
ンを供給し、火炎中で加水分解反応を起こさせガラス微
粒子を形成し外径１００ｍｍまで成長させた。この間、
ガラス合成バーナ３を徐々に後退させ、ガラス合成バー
ナ３とガラス微粒子堆積面との間隔をほぼ一定に保持し
た。ガラス微粒子堆積部分の長さは６００ｍｍで両端か
ら１００ｍｍの範囲が外径非定常部であった。
【００２８】ガラス合成バーナ３は同心円状８重管で内
側から四塩化珪素、水素、アルゴン、酸素、アルゴン、
水素、アルゴン、酸素を供給するようになっている。そ
れぞれの供給量は四塩化珪素：２リットル／分、酸素：
８０リットル／分、水素：１００リットル／分、アルゴ
ン：２０リットル／分とした。なお、水素流量は反応開
始時は５０リットル／分とし、徐々に流量を上げ最終的
に１００リットル／分とした。
側から四塩化珪素、水素、アルゴン、酸素、アルゴン、
水素、アルゴン、酸素を供給するようになっている。そ
れぞれの供給量は四塩化珪素：２リットル／分、酸素：
８０リットル／分、水素：１００リットル／分、アルゴ
ン：２０リットル／分とした。なお、水素流量は反応開
始時は５０リットル／分とし、徐々に流量を上げ最終的
に１００リットル／分とした。
【００２９】ガラス微粒子堆積体の外径定常部での温度
を９２０℃とし、端部の１００ｍｍの外径非定常部では
水素の供給量を外径定常部での供給量の４０〜１００％
の範囲で変化させ、端部での温度を変えて光ファイバ母
材を作製した。このとき、端部の温度が８００℃未満
（水素の供給量は外径定常部に比較して４０％）になる
と端部でのすすの硬さが柔らかく割れが発生した。ま
た、温度が１１００℃を超えるとガラス微粒子堆積面の
微粒子どうしの単位堆積あたりの硬さが上がり、一部ガ
ラス化が始まり、堆積面上にこぶ状の部分が生じ、この
部分は他の部分に比べて温度が上がりやすく局所的に温
度が上がってしまい、周囲との温度差により堆積面にひ
び割れを生じさせる原因となった。端部での温度を８０
０〜１１００℃の範囲（水素供給量を外径定常部に比較
し５０〜７０％）として作製した場合はこのような不整
やすす割れもなく良好な結果が得られた。また、この光
ファイバ母材を高温に保った炉で透明化し、ファイバ化
したところ良好な特性の光ファイバを得ることができ
た。
を９２０℃とし、端部の１００ｍｍの外径非定常部では
水素の供給量を外径定常部での供給量の４０〜１００％
の範囲で変化させ、端部での温度を変えて光ファイバ母
材を作製した。このとき、端部の温度が８００℃未満
（水素の供給量は外径定常部に比較して４０％）になる
と端部でのすすの硬さが柔らかく割れが発生した。ま
た、温度が１１００℃を超えるとガラス微粒子堆積面の
微粒子どうしの単位堆積あたりの硬さが上がり、一部ガ
ラス化が始まり、堆積面上にこぶ状の部分が生じ、この
部分は他の部分に比べて温度が上がりやすく局所的に温
度が上がってしまい、周囲との温度差により堆積面にひ
び割れを生じさせる原因となった。端部での温度を８０
０〜１１００℃の範囲（水素供給量を外径定常部に比較
し５０〜７０％）として作製した場合はこのような不整
やすす割れもなく良好な結果が得られた。また、この光
ファイバ母材を高温に保った炉で透明化し、ファイバ化
したところ良好な特性の光ファイバを得ることができ
た。
【００３０】（実施例２）端部の１００ｍｍの外径非定
常部におけるガラス合成バーナ３の加熱力の調整を酸素
と水素の流量を調整することによって行った外は実施例
１と同様の条件で光ファイバ母材を作製した。すなわ
ち、端部において水素の供給量を定常部における流量の
７０％とし、酸素を２０〜５０％の流量に制御したとこ
ろ、端部での温度は９００〜１０５０℃の範囲となり、
不整やすす割れもなく良好な光ファイバ母材が得られ
た。また、水素の供給量を定常部における流量の９０％
に設定し、酸素の供給を停止したところ、端部での温度
は８００〜９００℃の範囲となり、不整やすす割れもな
く良好な光ファイバ母材が得られた。
常部におけるガラス合成バーナ３の加熱力の調整を酸素
と水素の流量を調整することによって行った外は実施例
１と同様の条件で光ファイバ母材を作製した。すなわ
ち、端部において水素の供給量を定常部における流量の
７０％とし、酸素を２０〜５０％の流量に制御したとこ
ろ、端部での温度は９００〜１０５０℃の範囲となり、
不整やすす割れもなく良好な光ファイバ母材が得られ
た。また、水素の供給量を定常部における流量の９０％
に設定し、酸素の供給を停止したところ、端部での温度
は８００〜９００℃の範囲となり、不整やすす割れもな
く良好な光ファイバ母材が得られた。
【００３１】（実施例３）ガラス微粒子堆積体の外径定
常部での温度を９２０℃とし、端部の１００ｍｍの外径
非定常部では原料（ＳｉＣｌ4 ）の供給を停止し、水素
の供給量を実施例１と同様に外径定常部に比較して５０
〜７０％として光ファイバ母材を作製したが、端部の温
度が１１５０℃と原料を供給した場合より上がりすぎて
しまい、端部のガラス化やすす割れが発生した。そこで
水素供給量を外径定常部の４０〜６０％の範囲に変更し
てすす付けしたところ、不整やすす割れもなく良好な母
材が得られた。また、バーナの折り返し点の外側に堆積
するふわふわのすすが無く、それによるすす割れも認め
られなかった。
常部での温度を９２０℃とし、端部の１００ｍｍの外径
非定常部では原料（ＳｉＣｌ4 ）の供給を停止し、水素
の供給量を実施例１と同様に外径定常部に比較して５０
〜７０％として光ファイバ母材を作製したが、端部の温
度が１１５０℃と原料を供給した場合より上がりすぎて
しまい、端部のガラス化やすす割れが発生した。そこで
水素供給量を外径定常部の４０〜６０％の範囲に変更し
てすす付けしたところ、不整やすす割れもなく良好な母
材が得られた。また、バーナの折り返し点の外側に堆積
するふわふわのすすが無く、それによるすす割れも認め
られなかった。
【００３２】（実施例４）端部の１００ｍｍの外径非定
常部において原料（ＳｉＣｌ4 ）の供給を停止し、酸素
の供給量又は水素と酸素の供給量を制御することによっ
てガラス合成バーナ３の加熱力の調整を行った外は実施
例１と同様の条件で光ファイバ母材を作製した。すなわ
ち、端部において原料の供給を停止し、酸素の供給も完
全に停止したところ、端部の温度は８００〜１１００℃
の範囲となり、不整やすす割れもなく良好な結果が得ら
れた。また、水素の供給量を定常部の８０％まで減量
し、酸素の流量を定常部の２０〜４０％としたところ、
端部での温度は９００〜１１００℃の範囲となり、良好
な光ファイバ母材が得られた。
常部において原料（ＳｉＣｌ4 ）の供給を停止し、酸素
の供給量又は水素と酸素の供給量を制御することによっ
てガラス合成バーナ３の加熱力の調整を行った外は実施
例１と同様の条件で光ファイバ母材を作製した。すなわ
ち、端部において原料の供給を停止し、酸素の供給も完
全に停止したところ、端部の温度は８００〜１１００℃
の範囲となり、不整やすす割れもなく良好な結果が得ら
れた。また、水素の供給量を定常部の８０％まで減量
し、酸素の流量を定常部の２０〜４０％としたところ、
端部での温度は９００〜１１００℃の範囲となり、良好
な光ファイバ母材が得られた。
【００３３】（実施例５）端部の１００ｍｍの外径非定
常部におけるガラス合成バーナ３の加熱力を調整する手
段を変えたほかは実施例１と同様の条件で光ファイバ母
材を作製した。この例では端部の１００ｍｍの外径非定
常部の範囲では、ガラス合成バーナ３のガラス微粒子堆
積体表面からの距離を外径定常部における８０ｍｍから
１６０ｍｍの位置に後退させて端部の温度を８５０℃に
保持した。このとき得られた光ファイバ母材は不整やす
す割れもなく良好な特性を有していた。また、これを高
温に保った炉で透明化し、ファイバ化したところ良好な
特性の光ファイバを得ることができた。
常部におけるガラス合成バーナ３の加熱力を調整する手
段を変えたほかは実施例１と同様の条件で光ファイバ母
材を作製した。この例では端部の１００ｍｍの外径非定
常部の範囲では、ガラス合成バーナ３のガラス微粒子堆
積体表面からの距離を外径定常部における８０ｍｍから
１６０ｍｍの位置に後退させて端部の温度を８５０℃に
保持した。このとき得られた光ファイバ母材は不整やす
す割れもなく良好な特性を有していた。また、これを高
温に保った炉で透明化し、ファイバ化したところ良好な
特性の光ファイバを得ることができた。
【００３４】（実施例６）ガラス合成バーナを３本使用
し、コア・クラッド構造を有するガラス部材に平行に１
５０ｍｍ間隔で配置し、ガラス微粒子堆積体を作製し
た。各バーナのガス条件は実施例１と同様とし、ガラス
微粒子堆積体の長さは８００ｍｍで外径１００ｍｍまで
成長させた。バーナの折り返し点において、一番外側の
バーナは折り返し点から４５０ｍｍのところで、真ん中
のバーナは折り返し点から３００ｍｍのところで、一番
内側のバーナは折り返し点から５０ｍｍのところで原料
のＳｉＣｌ4 を順次停止し、外径非定常部が長くならな
いようにした。また、その部分で水素流量を制御して温
度調整を行った。水素を外径非定常部においては定常部
設定流量の３０〜６０％としてすす付けを行ったとこ
ろ、堆積面温度は９５０〜１１００℃の範囲であり、両
端の外径非定常部はそれぞれ１２０ｍｍで不整やすす割
れのない良好な光ファイバ母材が得られた。
し、コア・クラッド構造を有するガラス部材に平行に１
５０ｍｍ間隔で配置し、ガラス微粒子堆積体を作製し
た。各バーナのガス条件は実施例１と同様とし、ガラス
微粒子堆積体の長さは８００ｍｍで外径１００ｍｍまで
成長させた。バーナの折り返し点において、一番外側の
バーナは折り返し点から４５０ｍｍのところで、真ん中
のバーナは折り返し点から３００ｍｍのところで、一番
内側のバーナは折り返し点から５０ｍｍのところで原料
のＳｉＣｌ4 を順次停止し、外径非定常部が長くならな
いようにした。また、その部分で水素流量を制御して温
度調整を行った。水素を外径非定常部においては定常部
設定流量の３０〜６０％としてすす付けを行ったとこ
ろ、堆積面温度は９５０〜１１００℃の範囲であり、両
端の外径非定常部はそれぞれ１２０ｍｍで不整やすす割
れのない良好な光ファイバ母材が得られた。
【００３５】（実施例７）端部の温度調整を酸素又は酸
素と水素の流量調整により行ったほかは実施例６と同様
にしてガラス微粒子堆積体を作製し、外径１００ｍｍま
で成長させた。ガラス微粒子堆積体の長さは８００ｍｍ
で両端の外径非定常部はそれぞれ１２０ｍｍであった。
このとき、ガラス微粒子堆積体端部での酸素の供給を完
全に停止したところ、温度が８５０〜１１００℃とな
り、不整やすす割れもなく良好な結果が得られた。ま
た、水素の供給量を定常部の７０％まで減量し、酸素の
流量を定常部の２０〜４０％としたところ、端部での温
度は９００〜１１００℃の範囲となり、良好な光ファイ
バ母材が得られた。
素と水素の流量調整により行ったほかは実施例６と同様
にしてガラス微粒子堆積体を作製し、外径１００ｍｍま
で成長させた。ガラス微粒子堆積体の長さは８００ｍｍ
で両端の外径非定常部はそれぞれ１２０ｍｍであった。
このとき、ガラス微粒子堆積体端部での酸素の供給を完
全に停止したところ、温度が８５０〜１１００℃とな
り、不整やすす割れもなく良好な結果が得られた。ま
た、水素の供給量を定常部の７０％まで減量し、酸素の
流量を定常部の２０〜４０％としたところ、端部での温
度は９００〜１１００℃の範囲となり、良好な光ファイ
バ母材が得られた。
【００３６】（実施例８）端部での原料供給量を変えず
に、温度調整を水素及び／又は酸素の流量調整により行
ったほかは実施例６、７と同様にしてガラス微粒子堆積
体を作製した。ガラス微粒子堆積体の長さは１２００ｍ
ｍで両端の外径非定常部はそれぞれ４００ｍｍであっ
た。端部での水素の供給量を定常部の設定流量の４０〜
６０％としたところ、堆積面の温度は９００〜１０５０
℃となった。また、端部での酸素供給量を完全に停止し
たところ、堆積面温度は１０００〜１１００℃であっ
た。さらに、水素を定常部の設定流量の８０％とし、酸
素を２０〜４０％の範囲で制御したところ堆積面温度は
９００〜１０００℃であった。これらの条件で作製した
光ファイバ母材は全て不整やすす割れのない良好な母材
であった。
に、温度調整を水素及び／又は酸素の流量調整により行
ったほかは実施例６、７と同様にしてガラス微粒子堆積
体を作製した。ガラス微粒子堆積体の長さは１２００ｍ
ｍで両端の外径非定常部はそれぞれ４００ｍｍであっ
た。端部での水素の供給量を定常部の設定流量の４０〜
６０％としたところ、堆積面の温度は９００〜１０５０
℃となった。また、端部での酸素供給量を完全に停止し
たところ、堆積面温度は１０００〜１１００℃であっ
た。さらに、水素を定常部の設定流量の８０％とし、酸
素を２０〜４０％の範囲で制御したところ堆積面温度は
９００〜１０００℃であった。これらの条件で作製した
光ファイバ母材は全て不整やすす割れのない良好な母材
であった。
【００３７】
【発明の効果】本発明の光ファイバ母材の製造方法によ
れば、ガラス微粒子堆積体の端部におけるガラス合成バ
ーナの加熱力を調整することによって、出発部材上にガ
ラス微粒子を堆積させる際に、ガラス微粒子堆積体の端
部における局所的な温度の上昇を抑えることができ、良
好な品質の光ファイバ母材を得ることができる。さら
に、ガラス微粒子堆積体の端部におけるガラス合成バー
ナの加熱力の調整に加えて、ガラス合成バーナに供給す
るガラス原料を減量又は停止することによって、光ファ
イバに線引きする際の歩留り低下の原因となる外径非定
常部の増加を抑制することができる。
れば、ガラス微粒子堆積体の端部におけるガラス合成バ
ーナの加熱力を調整することによって、出発部材上にガ
ラス微粒子を堆積させる際に、ガラス微粒子堆積体の端
部における局所的な温度の上昇を抑えることができ、良
好な品質の光ファイバ母材を得ることができる。さら
に、ガラス微粒子堆積体の端部におけるガラス合成バー
ナの加熱力の調整に加えて、ガラス合成バーナに供給す
るガラス原料を減量又は停止することによって、光ファ
イバに線引きする際の歩留り低下の原因となる外径非定
常部の増加を抑制することができる。
【図１】本発明の方法を実施するための光ファイバ母材
の製造装置の１例を示す概略断面図。
の製造装置の１例を示す概略断面図。
【図２】出発部材へのガラス微粒子の堆積の状況を示す
説明図。
説明図。
【図３】本発明の方法に係るガス供給量の制御パターン
の１例を示す説明図。
の１例を示す説明図。
【図４】本発明の方法に係るバーナと堆積面との距離の
制御パターンの１例を示す説明図。
制御パターンの１例を示す説明図。
１．容器 ２．出発部材 ３．ガラス合成バーナ
４．バーナ移動装置 ５．昇降装置 ６．排気口
７．ロッド ８．原料供給装置 ９．ガラス微粒子堆積体 １
０．外径定常部 １１．外径非定常部
７．ロッド ８．原料供給装置 ９．ガラス微粒子堆積体 １
０．外径定常部 １１．外径非定常部
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭60−186429（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−260618（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−61830（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−157058（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−310531（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−70167（ＪＰ，Ａ)
米国特許5558693（ＵＳ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C03B 37/00 - 37/16
C03B 8/04
C03B 20/00
Claims (6)
- 【請求項１】 容器内に把持され、軸回りに回転する透
明ガラスロッドからなる出発部材と、容器の側面に出発
部材の回転軸に直角かつ前後に移動可能に取付けられた
ガラス合成バーナとを軸方向に相対的に往復運動させな
がら、前記出発部材に前記バーナで合成されるガラス微
粒子を順次堆積させて光ファイバ母材を製造する方法に
おいて、ガラス微粒子堆積体の外径定常部の温度を８０
０〜１１００℃に保持するとともに、ガラス微粒子堆積
体の端部の外径非定常部の温度が８００〜１１００℃の
範囲になるよう端部の外径非定常部におけるガラス合成
バーナの加熱力を調整して端部の外径非定常部の温度の
局所的上昇を抑えるように制御す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】 請求項１に記載の光ファイバ母材の製造
方法において、前記外径非定常部におけるガラス合成バ
ーナに供給するガラス微粒子の原料を減量又は停止する
ことを特徴とする光ファイバ母材の製造方法。 - 【請求項３】 ガラス微粒子堆積体の表面温度をモニタ
ーし、検出される温度に対応してガラス合成バーナの加
熱力を調整することを特徴とする請求項１又は２に記載
の光ファイバ母材の製造方法。 - 【請求項４】 ガラス合成バーナの加熱力の調整を、ガ
ラス合成バーナに供給する水素及び／又は酸素の流量を
調整することにより行うことを特徴とする請求項１〜３
のいずれか一つに記載の光ファイバ母材の製造方法。 - 【請求項５】 ガラス合成バーナの加熱力の調整を、ガ
ラス合成バーナとガラス微粒子堆積体との間の距離の調
整により行うか、又はガラス合成バーナに供給する水素
及び／又は酸素の流量の調整とガラス合成バーナとガラ
ス微粒子堆積体との間の距離の調整を併用することによ
り行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに
記載の光ファイバ母材の製造方法。 - 【請求項６】 ガラス合成バーナを２本以上使用するこ
とを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の光
ファイバ母材の製造方法。
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|---|---|---|---|
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| DE69701114T DE69701114D1 (de) | 1996-08-13 | 1997-08-13 | Verfahren zum Herstellen einer Vorform für optische Fasern |
| EP97306150A EP0824090B1 (en) | 1996-08-13 | 1997-08-13 | Process for producing optical fiber preform |
| US09/709,321 US6324871B1 (en) | 1996-08-13 | 2000-11-13 | Process for producing optical fiber preform |
Applications Claiming Priority (3)
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|---|---|---|---|
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| JP21390296 | 1996-08-13 | ||
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| EP (1) | EP0824090B1 (ja) |
| JP (1) | JP3521681B2 (ja) |
| CN (1) | CN1097737C (ja) |
| AU (1) | AU717423B2 (ja) |
| DE (1) | DE69701114D1 (ja) |
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| JP2002220234A (ja) * | 2001-01-22 | 2002-08-09 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 多孔質ガラス母材の製造方法及び製造装置 |
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| JP2003171137A (ja) * | 2001-11-30 | 2003-06-17 | Fujikura Ltd | 光ファイバ母材の製造方法 |
| JP2004277257A (ja) * | 2003-03-18 | 2004-10-07 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 多孔質ガラス微粒子堆積体の製造法及びガラス微粒子合成用バーナ |
| NL1025155C2 (nl) * | 2003-12-30 | 2005-07-04 | Draka Fibre Technology Bv | Inrichting voor het uitvoeren van PCVD, alsmede werkwijze voor het vervaardigen van een voorvorm. |
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| US7404302B2 (en) * | 2004-05-27 | 2008-07-29 | Corning Incorporated | Method of depositing glass soot |
| JP4427425B2 (ja) * | 2004-09-30 | 2010-03-10 | 信越化学工業株式会社 | 光ファイバ母材の製造方法及び装置 |
| US7506522B2 (en) * | 2004-12-29 | 2009-03-24 | Corning Incorporated | High refractive index homogeneity fused silica glass and method of making same |
| DE102005043289B3 (de) * | 2005-09-09 | 2006-09-14 | Heraeus Tenevo Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines Halbzeugs für ein optisches Bauteil hoher Homogenität, zur Durchführung des Verfahrens geeigneter Rohling sowie Verwendung des Rohlings und des Halbzeugs |
| US7854143B2 (en) * | 2006-12-22 | 2010-12-21 | Ofs Fitel Llc | Optical fiber preform with improved air/glass interface structure |
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| JP2011020887A (ja) * | 2009-07-15 | 2011-02-03 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ガラス母材製造方法 |
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| JP2014043360A (ja) * | 2012-08-24 | 2014-03-13 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 多孔質ガラス体の製造方法および多孔質ガラス体 |
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| JP6158731B2 (ja) * | 2013-04-08 | 2017-07-05 | 信越化学工業株式会社 | 光ファイバ用ガラス母材の製造方法および光ファイバ用ガラス母材 |
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| JPH0776108B2 (ja) * | 1986-05-12 | 1995-08-16 | 住友電気工業株式会社 | 光フアイバ−用母材の製造方法 |
| JP2604454B2 (ja) | 1988-12-23 | 1997-04-30 | 信越化学工業株式会社 | シングルモード型光ファイバープリフォームの製造方法 |
| JPH02243530A (ja) * | 1989-03-15 | 1990-09-27 | Fujikura Ltd | 光ファイバ母材の製造方法 |
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- 1997-08-13 DE DE69701114T patent/DE69701114D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-08-13 EP EP97306150A patent/EP0824090B1/en not_active Expired - Lifetime
-
2000
- 2000-11-13 US US09/709,321 patent/US6324871B1/en not_active Expired - Lifetime
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| AU3412797A (en) | 1998-02-19 |
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