(57)【要約】  【課題】  本発明の目的は、ガラスロッドとガラス微粒子堆積層の界面に気泡や白濁が発生しにくい光ファイバ母材の製造方法を提供することにある。  【解決手段】  本発明の光ファイバ母材の製造方法は、バーナにガラス原料を供給して火炎加水分解反応によりガラス微粒子を生成し、前記バーナをガラスロッドの軸心方向に往復移動させて前記ガラスロッドの外周面に前記ガラス微粒子を複数層堆積させる光ファイバ母材の製造方法において、前記ガラスロッドの外周面にガラス微粒子の一層目を堆積させた後に、前記ガラス微粒子の一層目を加熱する。  【選択図】  図４
2006248880.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バーナにガラス原料を供給して火炎加水分解反応によりガラス微粒子を生成し、前記バーナをガラスロッドの軸心方向に往復移動させて前記ガラスロッドの外周面に前記ガラス微粒子を複数層堆積させる光ファイバ母材の製造方法において、  前記ガラスロッドの外周面にガラス微粒子の一層目を堆積させた後に、前記ガラス微粒子の一層目を加熱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】
バーナを複数用い、前記ガラス微粒子の一層目を堆積する第１のバーナに次いで前記ガラスロッドの軸心方向に移動する第２バーナの酸水素火炎で前記ガラス微粒子の一層目を加熱することを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ母材の製造方法。
【請求項３】
前記ガラス微粒子の一層目を堆積させる第１バーナが、前記ガラス微粒子の一層目を堆積させながら移動する際、前記ガラスロッドの製品部で他のバーナとすれ違わないようにバーナを動作させることを特徴とする請求項２に記載の光ファイバ母材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＯＶＤ（Outside Vapor Deposition）法による光ファイバ母材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＯＶＤ法は、バーナに四塩化珪素等のガラス原料をガス状態で供給し、該ガラス原料を酸水素火炎等と加水分解反応させてガラス微粒子を生成し、生成したガラス微粒子を軸心を中心として回転するガラスロッドの外周に堆積させて多孔質母材を製造する方法である。  ＯＶＤ法により得られた多孔質母材を電気炉などで高温に加熱し、焼結させて透明なガラスとすることにより光ファイバ母材が製造される。  ＯＶＤ法による光ファイバ母材の製造方法において、多く発生する不良のひとつに外観不良があり、これは透明なガラスとした光ファイバ母材に気泡や白濁が観察される不良である。気泡や白濁は、特にガラスロッドとガラス微粒子堆積層の界面に多く発生する。  
【０００３】
一方、ＯＶＤ法で光ファイバ母材を製造する場合、ガラスロッド上にガラス微粒子を効率よく堆積させるためには、複数のバーナを使用することが有効である。しかしながら、複数のバーナを使用する場合は、バーナ同士がすれ違う際に相互の火炎が干渉し、干渉した部分で堆積するガラス微粒子の堆積条件が変化して、前述した外観不良が発生しやすいという問題があった。  この問題を解決する方法が特許文献１に開示されている。特許文献１によれば、バーナがすれ違う際の相対速度を相互の干渉が問題とならない程度とすることで、往路、復路ともガラス微粒子を堆積させることができるとされている。    
【特許文献１】特開平１０−７４３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前述したように最も気泡や白濁が発生し易い箇所はガラスロッドとガラス微粒子堆積層の界面であり、ＯＶＤ法による光ファイバ母材の製造工程においては、ガラス微粒子をガラスロッドに堆積させる一層目（以降、初層と呼ぶ。）の堆積に最も注意を払う必要がある。  特許文献１に開示されているバーナが違う際の相対速度を適正化する方法を用いても、ガラスロッドとガラス微粒子堆積層の界面には気泡や白濁が発生することがあり、特許文献１に開示された方法を用いるだけでは問題解決には不十分であった。  
【０００５】
本発明は、前記初層堆積時の問題点を解消し、ガラスロッドとガラス微粒子堆積層の界面に気泡や白濁が発生しにくい光ファイバ母材の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成すべく、本発明の請求項１記載の光ファイバ母材の製造方法は、バーナにガラス原料を供給して火炎加水分解反応によりガラス微粒子を生成し、前記バーナをガラスロッドの軸心方向に往復移動させて前記ガラスロッドの外周面に前記ガラス微粒子を複数層堆積させる光ファイバ母材の製造方法において、  前記ガラスロッドの外周面にガラス微粒子の一層目を堆積させた後に、前記ガラス微粒子の一層目を加熱することを特徴とする。  
【０００７】
このようにしてなる本発明の請求項１記載の光ファイバ母材の製造方法によれば、初層のガラス微粒子密度を適正値まで高めることができ、ガラスロッドとガラス微粒子堆積層の界面における気泡や白濁が発生を抑制することができる。  
【０００８】
本発明の請求項２記載の光ファイバ母材の製造方法は、請求項１記載の光ファイバ母材の製造方法において、バーナを複数用い、ガラス微粒子の一層目を堆積する第１のバーナに次いで前記ガラスロッドの軸心方向に移動する第２のバーナの酸水素火炎で前記ガラス微粒子の一層目を加熱することを特徴とする。  このようにしてなる本発明の請求項２記載の光ファイバ母材の製造方法によれば、初層のガラス微粒子密度を効果的に高めることができ、さらに複数のバーナを用いることで効率よく光ファイバ母材を製造することができる。  
【０００９】
本発明の請求項３記載の光ファイバ母材の製造方法は、請求項２記載の光ファイバ母材の製造方法において、前記ガラス微粒子の一層目を堆積させる第１バーナが、前記ガラス微粒子の一層目を堆積させながら移動する際、前記ガラスロッドの製品部で他のバーナとすれ違わないようにバーナを動作させることを特徴とする。  このようにしてなる本発明の請求項３記載の光ファイバ母材の製造方法によれば、初層堆積時の堆積条件にむらがなく、ガラスロッドとガラス微粒子堆積層の界面における気泡や白濁が発生することをさらに抑制することができる。
【発明の効果】
【００１０】
以上に述べたように本発明の光ファイバ母材の製造方法によれば、ガラスロッドとガラス微粒子堆積層の界面に気泡や白濁が発生しにくく、歩留まりよく光ファイバ母材を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を用いて本発明の光ファイバ母材の製造方法を詳細に説明する。図１はＯＶＤ法による光ファイバ母材の製造方法を説明する図である。  図１に示すようにガラスロッド１を垂直に配置する。４本のバーナ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄはガラスロッド１の軸心方向に順次循環しながら上下方向に往復移動し、ガラスロッド１にガラス微粒子を堆積させる。３はガラスロッド１の表面に堆積したガラス微粒子堆積層であり、ガラス微粒子を所定の量だけ堆積させることにより、多孔質母材が作製される。ガラスロッド１の上下端はチャック４で把持し、図示しないモーターによって回転させている。  
【００１２】
［比較例］  図１の装置を用いて、ＯＶＤ法により多孔質母材の製造を行った。  バーナの動作の様子を図２に示す。図２において横軸は時間、縦軸はバーナ位置を示し、点線はバーナに酸水素火炎のみが供給されている状態、すなわち酸水素火炎が出ている状態を示し、実線はバーナに酸水素に加えてガラス原料ガスが供給されている状態、すなわちそのバーナによりガラスロッド１にガラス微粒子が堆積されている状態を示す。図２に示すように４本のバーナ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄは上昇するときも下降するときも上下方向に間隔をあけて移動する。図２の●で示した点は、上昇するバーナと下降するバーナがすれ違う点（以降、交差点５と呼ぶ。）を示している。  
【００１３】
図２に示すように本比較例ではバーナ２ａで初層の堆積を行っており、バーナ２ａが初層を堆積させた後に、バーナ２ａに次いでガラスロッド１上を移動するバーナ２ｂ、２ｃ、２ｄのいずれにもガラス原料ガスの供給が開始されている。また、バーナ２ａは初層の堆積中にバーナ２ｂ、２ｃ、２ｄのそれぞれとガラスロッド１の製品部Ａにおいてすれ違っており、交差点５が３箇所生じている。  交差点５ではバーナ同士の火炎が干渉するためにガラス微粒子の堆積条件が変化してしまい、前述した外観不良が発生しやすい。  
【００１４】
この方法で製造した多孔質母材を電気炉等で加熱焼結させ透明なガラスとすることにより、光ファイバ母材を製造した。得られた光ファイバ母材の外観検査を行い、ガラスロッドとガラス微粒子堆積層の界面における気泡や白濁の有無を観察した。ガラスロッドとガラス微粒子堆積層の界面に気泡や白濁が少しでも見られたものは不良としてカウントしたところ、不良率は１５％であった。  
【００１５】
［実施例１］  比較例と同様に図１の装置を用いて、ＯＶＤ法により多孔質母材の製造を行った。図３にバーナの動作を示す。点線、実線、●の意味は図２と同様である。  図３に示すように、本実施例１ではバーナの移動については比較例と同様とし、４本のバーナ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄのうち、バーナ２ａで初層を堆積させた。バーナ２ａに次いでガラスロッド１上を移動するバーナ２ｂには酸水素のみを供給し、初層をバーナ２ｂの酸水素火炎で加熱した。  また、バーナ２ｂに次いでガラスロッド１上を移動するバーナ２ｃには酸水素に加えてガラス原料ガスを供給し、その後に移動するバーナ２ｄには酸水素のみを供給した。  
【００１６】
このように初層を堆積させるバーナに次いでガラスロッド１上を移動するバーナから酸水素火炎を出し、初層を加熱することで初層の密度を高めることができ、ガラスロッドとガラス微粒子堆積層の界面における気泡や白濁の発生を抑制できる。本実施例１のように酸水素とガラス原料ガスとを供給するバーナと酸水素のみを供給するバーナが交互にガラスロッド上を移動するようにしてガラス微粒子の堆積初期の数層を堆積させることで、初層だけでなく、堆積初期の任意の厚さのガラス微粒子の密度を高めることができる。  
【００１７】
この方法で製造した多孔質母材を比較例と同様に焼結させ、光ファイバ母材を製造した。得られた光ファイバ母材の外観検査を行ったところ、ガラスロッドとガラス微粒子堆積層の界面における外観不良率は５％であった。  
【００１８】
［実施例２］  比較例と同様に図１の装置を用いて、ＯＶＤ法により多孔質母材の製造を行った。図４にバーナの動作を示す。点線、実線、●の意味は図２と同様である。  図４に示すように、本実施例においてはバーナが移動する距離を長くし、上向きから下向きあるいは下向きから上向きに反転する位置をガラスロッド１の製品部の外側とした。さらに、初層を堆積させるときにガラスロッドの製品部で交差点が生じないように全てのバーナが製品部の外側に到達してから初層の堆積を行うバーナが移動を開始するようにした。これにより、交差点５はすべて製品部Ａの外側となり、製品部Ａにおいては交差点が生じていない。  また、本実施例２においては、４本のバーナ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄのうち、バーナ２ｂで初層を堆積させ、バーナ２ｂに次いでガラスロッド１上を移動するバーナ２ｃの酸水素火炎で初層を加熱した。なお、バーナ２ｂの前にガラスロッド１上を移動するバーナ２ａには酸水素のみを供給し、バーナ２ｄには酸水素に加えてガラス原料を供給した。  
【００１９】
本実施例のように、バーナが初層を堆積させながら移動する際、前記ガラスロッドの製品部Ａで他のバーナとすれ違わないようにすることにより、初層の堆積時のガラス微粒子堆積条件にむらがなくなり、ガラスロッドとガラス微粒子堆積層の界面における気泡や白濁が発生を効果的に抑制することができる。また、本実施例のように初層を堆積させるバーナの直前にガラスロッド１上を移動するバーナの酸水素火炎でガラスロッドを加熱することにより、ガラスロッド
１上への異物の付着を最小限に抑えることができる。  
【００２０】
この方法で製造した多孔質母材を比較例と同様に焼結させ、光ファイバ母材を製造した。得られた光ファイバ母材の外観検査を行ったところ、ガラスロッドとガラス微粒子堆積層の界面における外観不良率は１％であった。  
【００２１】
本実施例においては、複数のバーナを備えたＯＶＤ装置で多孔質母材を作製した場合に関して示したが、バーナ本数が１本の場合においてもガラスロッドの外周面にガラス微粒子の一層目を堆積させた後に、前記ガラス微粒子の一層目を加熱することでガラスロッドとガラス微粒子堆積層の界面における外観不良を抑制できる。  なお、本発明に係るガラス微粒子の一層目の加熱は、酸水素火炎に限るものではなく、ＬＰＧなどの可燃性ガスを用いた火炎、プラズマ火炎等でも良い。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】ＯＶＤ法による光ファイバ母材の製造方法を説明する図である。
【図２】従来のバーナ動作を示す図である。
【図３】本発明の実施例１のバーナ動作を示す図である。
【図４】本発明の実施例２のバーナ動作を示す図である。
【符号の説明】
【００２３】
１  ガラスロッド２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ  バーナ３  ガラス微粒子堆積層４  チャック５  交差点（バーナがすれ違う点）
【図１】
2006248880.tif 000003
【図２】
2006248880.tif 000004
【図３】
2006248880.tif 000005
【図４】
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