JP2000034131A - Apparatus and method for producing porous glass body - Google Patents
Apparatus and method for producing porous glass bodyInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 VAD法によって外径や比屈折率差が長手方
向に安定した、光ファイバの母材として最適な、高品質
の多孔質ガラス体を製造する。
【解決手段】 バーナ21、22、23で生成されたガ
ラス微粒子を回転するターゲット棒12の下端に堆積さ
せ、その堆積に応じてターゲット棒12を引き上げるこ
とによりガラス微粒子堆積体11を円柱状に形成する。
その際、ガラス微粒子堆積体11の下端位置を位置検出
装置31で検出し、それに応じてコンピュータ32によ
り回転引き上げ装置13を制御して引き上げ速度を変化
させて下端位置が一定となるようにする。引き上げ速度
に応じて流量制御装置33が、バーナ21に供給する水
素ガス流量を制御する。
PROBLEM TO BE SOLVED: To produce a high-quality porous glass body having an outer diameter and a relative refractive index difference stabilized in a longitudinal direction, which is optimal as a base material of an optical fiber, by a VAD method. SOLUTION: Glass fine particles generated by burners 21, 22, and 23 are deposited on the lower end of a rotating target rod 12, and the target rod 12 is pulled up in accordance with the deposition to form a glass fine particle deposited body 11 in a columnar shape. I do.
At this time, the lower end position of the glass particle deposit body 11 is detected by the position detecting device 31, and the computer 32 controls the rotary pulling device 13 in accordance with the detected position to change the pulling speed so that the lower end position becomes constant. The flow control device 33 controls the flow rate of the hydrogen gas supplied to the burner 21 according to the lifting speed.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、光ファイバのガ
ラス母材を作製するのに好適な、VAD法による多孔質
ガラス体の製造装置および製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus and a method for producing a porous glass body by a VAD method, which is suitable for producing a glass preform of an optical fiber.
【0002】[0002]
【従来の技術】現在、光通信、マルチメディアの普及に
向けて光ファイバの需要には目覚しいものがある。この
光ファイバを作るための製造方法としてVAD法が重要
である。VAD法は、気相反応プロセスを利用して多孔
質ガラス体を製造する方法であり、とくに光ファイバの
ガラス母材等に使用するための高純度の多孔質ガラス体
を製造するのに適した方法として知られている。2. Description of the Related Art At present, there is a remarkable demand for optical fibers for the spread of optical communication and multimedia. The VAD method is important as a manufacturing method for making this optical fiber. The VAD method is a method for producing a porous glass body using a gas phase reaction process, and is particularly suitable for producing a high-purity porous glass body for use as a glass base material of an optical fiber. Known as the method.
【0003】このVAD法では、バーナに可燃性ガス
(水素ガスやプロパンガス等)と助燃性ガス(酸素ガ
ス)を送り込んで酸水素火炎を発生させ、この火炎中
に、四塩化珪素などのガラス原料ガスを導入して加水分
解(一部は酸化)反応させることによりガラス微粒子を
生成し、この生成されたガラス微粒子を回転しているタ
ーゲットの先端に堆積させることにより、ガラス微粒子
堆積体を円柱状に成長させ、円柱状の多孔質ガラス体
(ガラス微粒子堆積体、スートプリフォーム)を形成す
る。その際、複数本のバーナを用い、1本のコア用バー
ナで中心のコア部を、複数本のクラッド用バーナでその
周囲のクラッド部の一部もしくは全部を形成する。In this VAD method, a combustible gas (such as hydrogen gas or propane gas) and a combustible gas (oxygen gas) are sent to a burner to generate an oxyhydrogen flame, and a glass such as silicon tetrachloride is generated in the flame. By introducing a raw material gas and causing a hydrolysis (partially oxidizing) reaction, glass fine particles are generated, and the generated glass fine particles are deposited on the tip of a rotating target, thereby forming a glass fine particle deposit in a circle. A columnar porous glass body (glass fine particle deposit, soot preform) is formed. At this time, a plurality of burners are used, and a single core burner forms a central core portion, and a plurality of clad burners forms part or all of a surrounding clad portion.
【0004】そして、このようなデポジション工程によ
って作られた多孔質ガラス体から光ファイバを作成する
場合は、多孔質ガラス体を脱水・焼結して透明ガラス体
とする工程(焼結工程)を行う。さらにその後、紡糸炉
により線引き紡糸して細線ガラス体(ファイバ)とす
る。When an optical fiber is formed from a porous glass body produced by such a deposition step, a step of dehydrating and sintering the porous glass body to form a transparent glass body (sintering step). I do. After that, a fine glass body (fiber) is drawn by a spinning furnace.
【0005】上記のデポジション工程において、多孔質
ガラス体がターゲット棒の先端に成長してくるにしたが
ってターゲット棒を引き上げて、常に先端において多孔
質ガラス体が堆積するようにする。そのため、コア部の
成長位置が常に一定に保たれるように引き上げ速度を調
整する機構が設けられる。In the above-described deposition step, the target rod is pulled up as the porous glass body grows at the tip of the target rod, so that the porous glass body is always deposited at the tip. Therefore, there is provided a mechanism for adjusting the pulling speed so that the growth position of the core portion is always kept constant.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来で
は、多孔質ガラス体の特性が長手方向において安定した
ものを得ることが難しく、上記のような光ファイバ需要
の拡大に伴って要求される低コスト化に応えられないと
いう問題がある。すなわち、低コスト化のためには、母
材の大型化・高速な製造のみならず、高品質化も重要で
あるが、特性が長手方向に安定しないことはこの高品質
化のネックになっている。However, in the prior art, it has been difficult to obtain a porous glass body having characteristics stable in the longitudinal direction, and the low cost required as the optical fiber demand has expanded as described above. There is a problem that can not respond to the change. In other words, in order to reduce the cost, it is important not only to increase the size and speed of production of the base material, but also to improve the quality. However, the instability of the characteristics in the longitudinal direction is a bottleneck for the improvement in quality. I have.
【0007】特性の長手方向での安定が阻害される要因
としては、ターゲット棒の引き上げ速度の変動が考えら
れる。バーナの条件や原料ガス、可燃性ガス、助燃性ガ
スの各流量等の条件を一定に保っても、コア部の成長位
置は変動するものであり、その結果引き上げ速度が変動
することになる。このように引き上げ速度が変動するに
もかかわらず、そのままの条件で成長させた場合、クラ
ッド部でのガラス微粒子の付着状態が、コア部の成長変
化に対応して変動し、多孔質ガラス体の外径変動が大き
くなったり、極端な場合はスートが割れるという事故を
生じる。母材の外径変動が大きい場合は、母材の延伸時
の径の制御性が悪かったり、長手方向でのばらつきが大
きくなるなどの問題を生じる。そのため、従来では、デ
ポジションチャンバの排気引き量を調整することなども
試みられているが、十分な成果を上げるまでには至って
いない。[0007] A factor that hinders the stability of the characteristics in the longitudinal direction is considered to be a fluctuation in the pulling speed of the target rod. Even if the conditions of the burner and the conditions such as the flow rates of the raw material gas, the combustible gas, and the auxiliary gas are kept constant, the growth position of the core portion fluctuates. As a result, the pulling speed fluctuates. Despite the fluctuation of the pulling speed, when the growth is performed under the same conditions, the adhesion state of the glass fine particles in the clad portion fluctuates according to the growth change of the core portion, and the porous glass body has An accident may occur in which the fluctuation of the outer diameter becomes large, or in extreme cases, the soot may be broken. When the outer diameter variation of the base material is large, problems such as poor controllability of the diameter of the base material at the time of stretching, and large variation in the longitudinal direction occur. For this reason, in the past, attempts have been made to adjust the amount of exhaust of the deposition chamber, but this has not been achieved sufficiently.
【0008】この発明は、上記に鑑み、特性が長手方向
に安定した高品質の多孔質ガラス体をVAD法によって
作製することができるように改善した、多孔質ガラス体
の製造装置および製造方法を提供することを目的とす
る。SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above, the present invention provides an apparatus and a method for manufacturing a porous glass body, which have been improved so that a high quality porous glass body whose characteristics are stable in the longitudinal direction can be manufactured by the VAD method. The purpose is to provide.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明による多孔質ガラス体の製造装置において
は、ガラス微粒子を生成するバーナと、このガラス微粒
子が下端に堆積させられるターゲット棒を回転させなが
ら引き上げる回転引き上げ装置と、上記ターゲット棒下
端に成長していくガラス微粒子堆積体の成長点を監視し
て上記の引き上げ速度を制御する制御装置と、該引き上
げ速度が一定になるように上記バーナに供給する可燃性
ガス流量を制御する流量制御装置とが備えられることが
特徴となっている。In order to achieve the above-mentioned object, in the apparatus for manufacturing a porous glass body according to the present invention, a burner for producing glass particles and a target rod on which the glass particles are deposited at a lower end are provided. A rotation pulling device that pulls up while rotating, a control device that monitors the growth point of the glass particle deposit growing at the lower end of the target rod and controls the pulling speed, and a control device that controls the pulling speed to be constant. And a flow rate control device for controlling the flow rate of the flammable gas supplied to the burner.
【0010】また、上記の目的を達成するため、この発
明による多孔質ガラス体の製造方法においては、バーナ
から生成されたガラス微粒子を回転するターゲット棒の
下端に堆積させながらターゲット棒を引き上げてガラス
微粒子堆積体を形成していく工程において、ターゲット
棒下端に成長していくガラス微粒子堆積体の成長点を監
視して上記の引き上げ速度を制御するとともに、該引き
上げ速度が一定になるように上記バーナに供給する可燃
性ガス流量を制御することが特徴となっている。In order to achieve the above object, in the method of manufacturing a porous glass body according to the present invention, the target rod is pulled up while depositing glass fine particles generated from a burner on the lower end of a rotating target rod. In the step of forming the fine particle deposit, the growth point of the glass fine particle deposit growing at the lower end of the target rod is monitored to control the above-mentioned pulling speed, and the burner is controlled so that the pulling speed is constant. It is characterized by controlling the flow rate of flammable gas supplied to the fuel cell.
【0011】本発明者らの調査の結果、ガラス微粒子堆
積体の成長速度は、その成長点での温度と相関関係があ
ることが判明した。すなわち、温度が低くなると成長速
度は高まり、逆に温度が高くなると遅くなる。また、成
長点の温度は比屈折率差とも関連していることも分かっ
た。As a result of the investigation by the present inventors, it has been found that the growth rate of the glass fine particle deposit has a correlation with the temperature at the growth point. That is, the growth rate increases as the temperature decreases, and decreases as the temperature increases. It was also found that the temperature at the growth point was related to the relative refractive index difference.
【0012】そこで、成長速度が遅くなって引き上げ速
度が低くなったら、水素ガスやプロパンガス等の可燃性
ガス(および助燃性ガス)を減らして成長点の温度を低
くし、これによって成長が速くなるようにし、逆に引き
上げ速度が高くなったら可燃性ガス(および助燃性ガ
ス)を多く供給して成長点の温度を高め、成長を遅くす
る。こうして、成長速度つまり引き上げ速度を一定にす
ることにより、ガラス微粒子の付着状態が長手方向で安
定し、このことから径の長手方向での変動や、比屈折率
差の長手方向での変動の少ないなど、特性が長手方向で
安定している高品質の多孔質ガラス体を作製することが
できる。Therefore, if the growth rate becomes slow and the pulling rate becomes low, the temperature of the growth point is lowered by reducing the flammable gas such as hydrogen gas or propane gas (and the auxiliary gas), thereby increasing the growth speed. Conversely, when the pulling speed increases, a large amount of combustible gas (and auxiliary gas) is supplied to increase the temperature at the growth point and slow down the growth. In this manner, by keeping the growth rate, that is, the pulling rate, constant, the adhesion state of the glass fine particles is stabilized in the longitudinal direction. Therefore, the variation in the diameter in the longitudinal direction and the variation in the relative refractive index difference in the longitudinal direction are small. For example, a high-quality porous glass body whose characteristics are stable in the longitudinal direction can be produced.
【0013】その際、オーバーシュートなどを防いで最
適な制御を行うため、可燃性ガス供給量の変化量および
変化間隔(インターバル時間)は個々の装置ごとに最適
値を適宜追求すべきであるが、一般的にいうなら、変化
量は設定値の10%以内とし、かつインターバル時間は
10秒以上とすることが望ましい。このようにインター
バル時間を長くするのは、可燃性ガスの供給量変更が成
長速度の変化に影響するまでの応答時間が長いからであ
る。At this time, in order to perform optimal control while preventing overshoot and the like, the change amount and the change interval (interval time) of the flammable gas supply amount should be appropriately pursued for each individual device. Generally speaking, it is desirable that the change amount be within 10% of the set value and the interval time be 10 seconds or more. The reason why the interval time is lengthened is that the response time until the change in the supply amount of the combustible gas affects the change in the growth rate is long.
【0014】[0014]
【発明の実施の形態】つぎに、この発明の実施の形態に
ついて図面を参照しながら詳細に説明する。図1は、こ
の発明にかかるVAD法による多孔質ガラス体の製造装
置を示すもので、この図において、ターゲット棒12の
下端付近にガラス微粒子を生成する複数本(この例では
3本)のバーナ21、22、23が配置される。これら
バーナ21、22、23には水素ガスおよび酸素ガスの
燃焼ガスが供給され、酸水素火炎が発生させられる。さ
らに、これらのバーナ21、22、23には四塩化珪素
などのガラスの原料ガスが供給される。バーナ21、2
2、23は、円筒状のノズルが同心円状に配列されてい
る多重管構造となっており、その中心部のノズルよりガ
ラス原料ガス(四塩化珪素、バーナ21については四塩
化珪素と四塩化ゲルマニウム)が、中心から2層目のノ
ズルから水素ガスが、3層目のノズルからアルゴンガス
が、4層目のノズルから酸素ガスがそれぞれ吹き出して
いる。Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows an apparatus for producing a porous glass body by a VAD method according to the present invention. In this figure, a plurality (three in this example) of burners for producing glass fine particles near the lower end of a target rod 12 are shown. 21, 22, and 23 are arranged. Combustion gas of hydrogen gas and oxygen gas is supplied to these burners 21, 22, and 23, and an oxyhydrogen flame is generated. Further, a glass source gas such as silicon tetrachloride is supplied to these burners 21, 22, and 23. Burner 21, 2
Reference numerals 2 and 23 denote a multi-tube structure in which cylindrical nozzles are arranged concentrically, and a glass material gas (silicon tetrachloride, and for the burner 21, silicon tetrachloride and germanium tetrachloride for the burner 21). ), Hydrogen gas, oxygen gas from the third layer nozzle, and oxygen gas from the fourth layer nozzle, respectively.
【0015】これらのバーナ21、22、23におい
て、ガラス原料ガスが酸水素火炎中に送り込まれること
によりガラス微粒子(二酸化珪素の微粒子)が生成さ
れ、このガラス微粒子がターゲット棒12の下端に付着
させられる。ターゲット棒12は、その上端が回転引き
上げ装置13によって把持されており、回転させられな
がら引き上げられる。ターゲット棒12がこのように回
転させられながら引き上げられることにより、付着・堆
積したガラス微粒子の堆積体(スートプリフォーム)1
1がターゲット棒12の下端より下方向に円柱状に成長
していくことになる。In these burners 21, 22, and 23, fine glass particles (fine particles of silicon dioxide) are generated by feeding the glass raw material gas into the oxyhydrogen flame, and the fine glass particles adhere to the lower end of the target rod 12. Can be The upper end of the target rod 12 is gripped by the rotation pulling device 13 and is pulled up while being rotated. The target rod 12 is pulled up while being rotated in this manner, so that a deposit (soot preform) 1 of the attached and deposited glass fine particles is obtained.
1 grows cylindrically downward from the lower end of the target rod 12.
【0016】バーナ21は中心に位置するコア部を形成
するためのコア用のバーナであり、バーナ22、23は
コア部の外周を占めるクラッド部を形成するためのクラ
ッド用のバーナである。ここではクラッド部は2つの堆
積層により形成されることになる。コア用のバーナ21
には、ガラス原料ガスである四塩化珪素ガスに加えて、
屈折率制御用のドーパントの原料ガスである四塩化ゲル
マニウムガスなどが送り込まれる。The burner 21 is a core burner for forming a core located at the center, and the burners 22, 23 are clad burners for forming a clad occupying the outer periphery of the core. Here, the clad portion is formed by two deposited layers. Burner 21 for core
In addition to silicon tetrachloride gas, which is a glass source gas,
A germanium tetrachloride gas or the like, which is a source gas of a dopant for controlling the refractive index, is sent.
【0017】ガラス微粒子堆積体11、ターゲット棒1
2はチャンバ(反応容器)14内に配置され、バーナ2
1〜23はそのチャンバ14の側壁等に取り付けられ
て、このガラス微粒子のデポジション工程がチャンバ1
4内で行なわれるようにされる。このチャンバ14の、
バーナ21〜23が配置された側と反対側には排気管1
5が取り付けられ、図示しない吸引装置により吸引され
て排気がなされるようになっている。Glass fine particle deposit 11, target rod 1
2 is disposed in a chamber (reaction vessel) 14 and has a burner 2
1 to 23 are attached to the side wall and the like of the chamber 14, and the deposition process of the glass fine particles is performed in the chamber 1.
4 is performed. Of this chamber 14,
The exhaust pipe 1 is provided on the side opposite to the side where the burners 21 to 23 are arranged.
5 is attached, and is exhausted by suction by a suction device (not shown).
【0018】このチャンバ14内で成長していくガラス
微粒子堆積体11の下端の位置が位置検出装置31によ
って検出される。この位置検出装置31は、たとえば、
下端付近の画像をとらえるTVカメラとその画像を解析
する画像処理装置などから構成される。この検出信号は
コンピュータ32に送られ、コンピュータ32はその検
出信号に基づいて回転引き上げ装置13を制御する。こ
れにより、ガラス微粒子堆積体11の下端位置が常に同
一となるよう、ターゲット棒12の引き上げ速度が調整
される。The position of the lower end of the glass particle deposit 11 growing in the chamber 14 is detected by the position detecting device 31. This position detecting device 31 is, for example,
It comprises a TV camera that captures an image near the lower end and an image processing device that analyzes the image. The detection signal is sent to the computer 32, and the computer 32 controls the rotation pulling device 13 based on the detection signal. Thereby, the lifting speed of the target rod 12 is adjusted so that the lower end position of the glass fine particle deposit body 11 is always the same.
【0019】このターゲット棒12の引き上げ速度に関
する情報は流量制御装置33に送られている。流量制御
装置33は、その引き上げ速度に応じてバーナ21に供
給するガス流量を制御する。すなわち、多重管構造のバ
ーナ21の2層目のノズルから噴出させるための水素ガ
スの供給量をコントロールする。Information on the lifting speed of the target rod 12 is sent to the flow controller 33. The flow control device 33 controls the gas flow supplied to the burner 21 according to the lifting speed. That is, the supply amount of the hydrogen gas to be ejected from the nozzle of the second layer of the burner 21 having the multi-tube structure is controlled.
【0020】すなわち、ガラス微粒子堆積体11の成長
速度が遅くなって引き上げ速度が低くなったら、水素ガ
スを減らして成長点の温度を低くし、これによって成長
が速くなる方向とし、逆に引き上げ速度が高くなったら
水素ガスを多く供給して成長点の温度を高め、成長を遅
くする。こうして、成長速度つまり引き上げ速度を一定
にすることができる。That is, when the growth speed of the glass fine particle deposit 11 is reduced and the pulling speed is lowered, the hydrogen gas is reduced to lower the temperature at the growth point, thereby increasing the growth speed. When the temperature increases, a large amount of hydrogen gas is supplied to increase the temperature at the growth point and slow down the growth. Thus, the growth rate, that is, the pulling rate, can be kept constant.
【0021】その結果、堆積位置の温度を安定化できる
ので、ガラス微粒子の付着状態がガラス微粒子堆積体1
1の長手方向で安定することになる。このことからガラ
ス微粒子堆積体11の外径の長手方向での変動が少なく
なり、しかも比屈折率差の長手方向での変動が少なくな
る。このように特性が長手方向で安定している高品質の
多孔質ガラス体を作製することができる。As a result, the temperature at the deposition position can be stabilized, so that the adhered state of the glass fine particles is reduced.
1 in the longitudinal direction. Accordingly, the variation in the outer diameter of the glass fine particle deposit body 11 in the longitudinal direction is reduced, and the variation in the relative refractive index difference in the longitudinal direction is reduced. Thus, a high-quality porous glass body whose properties are stable in the longitudinal direction can be produced.
【0022】なお、この水素ガス供給量の変化量および
変化間隔(インターバル時間)はオーバーシュートなど
を防いで最適な制御が実現できるよう個々の装置ごとに
最適値を適宜追求すべきである。インターバル時間につ
いては、水素ガスの供給量変更が成長速度の変化に影響
するまでの応答時間が長いことから、一般的には10秒
以上とすることが望ましいといえる。また、水素ガス供
給量の変化量はオーバーシュートを起こさない等の配慮
から設定値の10%以内が好ましいといえる。上記では
流量制御装置33は、バーナ21への水素ガス供給量の
み制御するようにしているが、酸素ガスの供給量をも制
御するようにしてもよい。It is to be noted that the change amount and the change interval (interval time) of the hydrogen gas supply amount should be appropriately pursued for each individual device so as to realize an optimum control while preventing an overshoot or the like. In general, it is preferable to set the interval time to 10 seconds or more because the response time until the change in the supply amount of the hydrogen gas affects the change in the growth rate is long. In addition, it can be said that the amount of change in the supply amount of hydrogen gas is preferably within 10% of the set value in consideration of, for example, not causing overshoot. In the above description, the flow control device 33 controls only the supply amount of the hydrogen gas to the burner 21, but may also control the supply amount of the oxygen gas.
【0023】[0023]
【実施例1】さらに、具体的な実施例について詳細に説
明する。バーナ21、22、23に供給する各ガスの流
量条件をつぎの表のようにして、直径約150mm、長
さ約1000mmのガラス微粒子堆積体11を作製し
た。 四塩化珪素 水素ガス 酸素ガス バーナ21 0.3 7.0 10 バーナ22 2.0 9.0 10 バーナ23 3.0 16.0 12 単位SLM:Standard Litre Minutes(標準状態での流量:リットル/分) そして、この実施例1では、引き上げ速度が設定速度か
ら2%遅くなったとき水素ガス流量を5%減少させ、速
度が2%速くなったら5%増加させるように、流量制御
装置33によってバーナ21に供給する水素ガス流量を
制御した。その際、15秒〜2分に1回の割合で、引き
上げ速度を取り込んでそれに応じて上記のように流量を
変更した。Embodiment 1 Further, a specific embodiment will be described in detail. The conditions of the flow rate of each gas supplied to the burners 21, 22, and 23 were as shown in the following table, to produce the glass particle deposit 11 having a diameter of about 150 mm and a length of about 1000 mm. Silicon tetrachloride Hydrogen gas Oxygen gas Burner 21 0.3 7.0 10 Burner 22 2.0 9.0 10 Burner 23 3.0 16.0 12 Unit SLM: Standard Litere Minutes (Flow rate in standard state: liter / minute) In the first embodiment, the burner is controlled by the flow controller 33 so that the hydrogen gas flow rate is reduced by 5% when the pulling speed is 2% slower than the set speed, and is increased by 5% when the pulling speed is 2% faster. The flow rate of hydrogen gas supplied to 21 was controlled. At that time, the pulling speed was taken in at a rate of once every 15 seconds to 2 minutes, and the flow rate was changed as described above accordingly.
【0024】その結果、引き上げ速度は、図2の実線で
示すように±3%の範囲に収まり、ガラス微粒子堆積体
(スート)11の長手方向に非常に安定したものとなっ
た。また、スート11の外径も、図3の実線で示すよう
に変動幅が±3%内に収まり、スート長さ方向において
安定したものとなっている。さらに、このガラス微粒子
堆積体11の特性つまり比屈折率差Δ(%)も、図4の
実線に示すように長さ方向において安定している。As a result, the pulling speed was within the range of ± 3% as shown by the solid line in FIG. 2, and became very stable in the longitudinal direction of the glass fine particle deposit (soot) 11. The outer diameter of the soot 11 also has a variation within ± 3% as shown by the solid line in FIG. 3 and is stable in the soot length direction. Further, the characteristics of the glass particle deposit body 11, that is, the relative refractive index difference Δ (%) are also stable in the length direction as shown by the solid line in FIG.
【0025】[0025]
【実施例2】参考までに第2の実施例として、上記の実
施例の構成(図1)およびガス流量条件(表)で直径約
150mm、長さ約1000mmのガラス微粒子堆積体
11を作製したが、引き上げ速度に応じた水素ガス流量
制御はまったく行わないようにした(流量制御装置33
を非動作状態にした)。その結果、引き上げ速度は、図
2の点線で示すようになり、長手方向において大きく変
動した。スート径の変動も、それに呼応するように大き
くなり、図3の点線で示すように公差が5%以上あっ
た。長手方向の比屈折率差Δもまた、図4の点線のよう
に変動が大きかった。Example 2 For reference, as a second example, a glass particle deposit 11 having a diameter of about 150 mm and a length of about 1000 mm was produced under the configuration (FIG. 1) and gas flow conditions (table) of the above example. However, the hydrogen gas flow rate control according to the lifting speed is not performed at all (the flow rate control device 33
Inactive). As a result, the pulling speed became as shown by the dotted line in FIG. 2, and fluctuated greatly in the longitudinal direction. The variation in the soot diameter also increased correspondingly, and the tolerance was 5% or more as shown by the dotted line in FIG. The relative refractive index difference Δ in the longitudinal direction also fluctuated greatly as shown by the dotted line in FIG.
【0026】[0026]
【実施例3】第3の実施例として、上記の実施例の構成
(図1)およびガス流量条件(表)で直径約150m
m、長さ約1000mmのガラス微粒子堆積体11を作
製したが、その際、流量制御装置33により、引き上げ
速度に応じて水素ガス流量のみならず酸素ガス流量も制
御した。制御インターバルを15秒〜2分とする点、お
よび、引き上げ速度が設定速度から2%遅くなったとき
ガス流量を5%減少させ、速度が2%速くなったら5%
増加させるという変化割合も同一とし、これをバーナ2
1に供給する水素ガスと酸素ガスの両方に適用して制御
した。[Embodiment 3] As a third embodiment, a diameter of about 150 m was obtained with the configuration of the above embodiment (FIG. 1) and gas flow conditions (table).
In this case, not only the hydrogen gas flow rate but also the oxygen gas flow rate was controlled by the flow rate control device 33 in accordance with the pull-up speed. The control interval is set to 15 seconds to 2 minutes, and the gas flow rate is reduced by 5% when the lifting speed is 2% slower than the set speed, and 5% when the speed is increased by 2%.
The rate of change to increase is also the same, and this is
Control was applied to both hydrogen gas and oxygen gas supplied to 1.
【0027】この場合、引き上げ速度の長手方向変動、
スート径の長手方向変動、および比屈折率差の長手方向
変動について、第1の実施例と大差ない結果が得られた
(それぞれ図2の実線、図3の実線、図4の実線に近い
結果となった)。In this case, the pulling speed varies in the longitudinal direction,
With respect to the variation in the soot diameter in the longitudinal direction and the variation in the relative refractive index in the longitudinal direction, the results were not significantly different from those in the first example (results close to the solid line in FIG. 2, the solid line in FIG. 3, and the solid line in FIG. 4, respectively). It became.)
【0028】[0028]
【実施例4】さらに参考までに、流量制御装置33によ
る、引き上げ速度に応じた水素ガス流量制御のインター
バル時間を5秒としてみた。この第4の実施例では、上
記の実施例の構成(図1)およびガス流量条件(表)で
直径約150mm、長さ約1000mmのガラス微粒子
堆積体11を作製する点などは第1の実施例と同様とし
ている。Embodiment 4 For reference, the interval time of the hydrogen gas flow rate control by the flow rate control device 33 in accordance with the lifting speed was set to 5 seconds. The fourth embodiment is different from the first embodiment in that the glass fine particle deposit 11 having a diameter of about 150 mm and a length of about 1000 mm is manufactured under the configuration (FIG. 1) and the gas flow conditions (table) of the above embodiment. It is the same as the example.
【0029】この第4の実施例では、スート長手方向で
の引き上げ速度の変動が図5の実線のようになった。水
素ガス流量の変化速度がシステムの応答速度に対して速
すぎるためか、コントロール量が多すぎてオーバーシュ
ートが大きくなり、そのためこのような結果になったも
のと思われる。In the fourth embodiment, the fluctuation of the pulling speed in the soot longitudinal direction is as shown by the solid line in FIG. It is probable that the change rate of the hydrogen gas flow rate was too fast with respect to the response speed of the system, or that the control amount was too large and the overshoot was large, resulting in such a result.
【0030】[0030]
【発明の効果】以上説明したように、この発明の多孔質
ガラス体の製造装置および製造方法によれば、VAD法
においてターゲット棒の引き上げ速度に応じて可燃性ガ
スの供給量を制御するので、引き上げ速度(成長速度)
つまり堆積点での温度を常に一定のものとすることがで
き、これによりガラス微粒子の堆積状態を安定化させ、
多孔質ガラス体の外径や比屈折率差等の特性がその長手
方向において安定化している、高品質の多孔質ガラス体
を容易に製造することができる。そのため、とくに光フ
ァイバの製造コスト低減に大きく寄与することができ
る。As described above, according to the apparatus and method for manufacturing a porous glass body of the present invention, the supply amount of the flammable gas is controlled in accordance with the lifting speed of the target rod in the VAD method. Pulling speed (growth speed)
In other words, the temperature at the deposition point can always be constant, thereby stabilizing the deposition state of the glass particles,
A high-quality porous glass body in which characteristics such as the outer diameter and the relative refractive index difference of the porous glass body are stabilized in the longitudinal direction can be easily manufactured. Therefore, it is possible to greatly contribute to the reduction of the manufacturing cost of the optical fiber.
【図1】この発明の実施の形態を示す模式図。FIG. 1 is a schematic diagram showing an embodiment of the present invention.
【図2】実施例1、2についてのスート長と引き上げ速
度との関係を示すグラフ。FIG. 2 is a graph showing a relationship between a soot length and a pulling speed in Examples 1 and 2.
【図3】実施例1、2についてのスート長とスート径と
の関係を示すグラフ。FIG. 3 is a graph showing the relationship between soot length and soot diameter for Examples 1 and 2.
【図4】実施例1、2についてのスート長と比屈折率差
との関係を示すグラフ。FIG. 4 is a graph showing a relationship between a soot length and a relative refractive index difference in Examples 1 and 2.
【図5】実施例4についてのスート長と引き上げ速度と
の関係を示すグラフ。FIG. 5 is a graph showing a relationship between a soot length and a pulling speed in Example 4.
11 ガラス微粒子堆積体 12 ターゲット棒 13 回転引き上げ装置 14 チャンバ 15 排気管 21、22、23 バーナ 31 位置検出装置 32 コンピュータ 33 流量制御装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Glass fine particle deposit body 12 Target rod 13 Rotation | pulling-up apparatus 14 Chamber 15 Exhaust pipe 21, 22, 23 Burner 31 Position detection apparatus 32 Computer 33 Flow rate control apparatus
フロントページの続き (72)発明者 高橋 浩一 千葉県佐倉市六崎1440番地株式会社フジク ラ佐倉工場内 Fターム(参考) 4G014 AH14 4G021 EA01 EB26 5H307 AA02 BB04 DD02 DD17 EE02 FF21 GG04 GG20 HH04 Continuation of the front page (72) Inventor Koichi Takahashi 1440 Mutsuzaki, Sakura-shi, Chiba Prefecture F-term Co., Ltd. F-term in Sakura Plant 4G014 AH14 4G021 EA01 EB26 5H307 AA02 BB04 DD02 DD17 EE02 FF21 GG04 GG20 HH04
Claims (2)
ガラス微粒子が下端に堆積させられるターゲット棒を回
転させながら引き上げる回転引き上げ装置と、上記ター
ゲット棒下端に成長していくガラス微粒子堆積体の成長
点を監視して上記の引き上げ速度を制御する制御装置
と、該引き上げ速度が一定になるように上記バーナに供
給する可燃性ガス流量を制御する流量制御装置とを備え
ることを特徴とする多孔質ガラス体の製造装置。1. A burner for producing glass fine particles, a rotary pulling device for pulling up while rotating a target rod on which the glass fine particles are deposited at a lower end, and a growth point of a glass fine particle deposit growing at the lower end of the target rod. A porous glass, comprising: a control device for monitoring the pulling speed by monitoring the flow rate; and a flow control device for controlling a flow rate of the flammable gas supplied to the burner so that the pulling speed is constant. Body manufacturing equipment.
転するターゲット棒の下端に堆積させながらターゲット
棒を引き上げてガラス微粒子堆積体を形成していく工程
において、ターゲット棒下端に成長していくガラス微粒
子堆積体の成長点を監視して上記の引き上げ速度を制御
するとともに、該引き上げ速度が一定になるように上記
バーナに供給する可燃性ガス流量を制御することを特徴
とする多孔質ガラス体の製造方法。2. A process in which glass particles generated from a burner are deposited on the lower end of a rotating target rod, and the target rod is pulled up to form a glass particle deposit. Manufacturing the porous glass body, wherein the growth point of the deposit is monitored to control the pulling speed, and the flow rate of the flammable gas supplied to the burner is controlled so that the pulling speed is constant. Method.
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|---|---|---|---|
| JP20190798A JP2000034131A (en) | 1998-07-16 | 1998-07-16 | Apparatus and method for producing porous glass body |
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| JP20190798A JP2000034131A (en) | 1998-07-16 | 1998-07-16 | Apparatus and method for producing porous glass body |
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Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008169078A (en) * | 2007-01-11 | 2008-07-24 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Method for producing glass particulate deposit |
| WO2010007799A1 (en) * | 2008-07-18 | 2010-01-21 | 信越化学工業株式会社 | Optical fiber preform production method and optical fiber preform production device |
| JP2010024102A (en) * | 2008-07-18 | 2010-02-04 | Shin-Etsu Chemical Co Ltd | Method and apparatus for producing quartz glass |
| JP2010189223A (en) * | 2009-02-18 | 2010-09-02 | Shin-Etsu Chemical Co Ltd | Method and apparatus for manufacturing quartz glass |
| JP2010275148A (en) * | 2009-05-28 | 2010-12-09 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Method for producing porous preform for optical fiber |
| JP2011063491A (en) * | 2009-09-18 | 2011-03-31 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Method for manufacturing synthetic quartz glass preform, and synthetic quartz glass preform |
| CN103570239A (en) * | 2012-07-20 | 2014-02-12 | 富通集团有限公司 | Preparation apparatus and method of optical fiber preform rod |
| CN110261256A (en) * | 2019-06-11 | 2019-09-20 | 上海大学 | A method of the measurement intrinsic deposition rate of CVD/CVI technique presoma |
| US20210387893A1 (en) * | 2020-06-16 | 2021-12-16 | Sterlite Technologies Limited | Method of sintering glass preform with reduced helium consumption |
-
1998
- 1998-07-16 JP JP20190798A patent/JP2000034131A/en active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008169078A (en) * | 2007-01-11 | 2008-07-24 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Method for producing glass particulate deposit |
| US10501361B2 (en) | 2008-07-18 | 2019-12-10 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Optical fiber preform manufacturing method and optical fiber preform manufacturing device |
| JP2010024102A (en) * | 2008-07-18 | 2010-02-04 | Shin-Etsu Chemical Co Ltd | Method and apparatus for producing quartz glass |
| JP2010042983A (en) * | 2008-07-18 | 2010-02-25 | Shin-Etsu Chemical Co Ltd | Optical fiber preform production method and optical fiber preform production device |
| WO2010007799A1 (en) * | 2008-07-18 | 2010-01-21 | 信越化学工業株式会社 | Optical fiber preform production method and optical fiber preform production device |
| JP2010189223A (en) * | 2009-02-18 | 2010-09-02 | Shin-Etsu Chemical Co Ltd | Method and apparatus for manufacturing quartz glass |
| JP2010275148A (en) * | 2009-05-28 | 2010-12-09 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Method for producing porous preform for optical fiber |
| JP2011063491A (en) * | 2009-09-18 | 2011-03-31 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Method for manufacturing synthetic quartz glass preform, and synthetic quartz glass preform |
| CN103570239A (en) * | 2012-07-20 | 2014-02-12 | 富通集团有限公司 | Preparation apparatus and method of optical fiber preform rod |
| CN110261256A (en) * | 2019-06-11 | 2019-09-20 | 上海大学 | A method of the measurement intrinsic deposition rate of CVD/CVI technique presoma |
| CN110261256B (en) * | 2019-06-11 | 2022-04-05 | 上海大学 | Method for measuring intrinsic deposition rate of CVD/CVI process precursor |
| US20210387893A1 (en) * | 2020-06-16 | 2021-12-16 | Sterlite Technologies Limited | Method of sintering glass preform with reduced helium consumption |
| US12129198B2 (en) * | 2020-06-16 | 2024-10-29 | Sterlite Technologies Limited | Method of sintering glass preform with reduced helium consumption |
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