光ファイバ母材の製造方法
【課題】スート形成条件を最適化することにより、良質なスート体を短時間で効率的に形成し、製造コストを低減できる光ファイバ母材の製造方法を提供する。
【解決手段】マルチノズルバーナ１０を用いて、ＯＶＤ法によりガラス微粒子をターゲットロッドに堆積させる工程を備えた光ファイバ母材の製造方法において、原料ガス噴出流路１１の外側に環状配置された第１助燃性ガス噴出流路１２１からの助燃性ガスの流速をＶｉｓ、第１助燃性ガス噴出流路１２１の近傍における可燃性ガスの流速をＶｉｆ、第１助燃性ガス噴出流路１２１の外側に環状配置された第２助燃性ガス噴出流路１２２からの助燃性ガスの流速をＶｏｓ、第２助燃性ガス噴出流路１２２の近傍における前記可燃性ガスの流速をＶｏｆとしたとき、｜Ｖｉｓ−Ｖｉｆ｜＞｜Ｖｏｓ−Ｖｏｆ｜Ｖｉｓ≧ＶｏｆＶｉｓ≦４０ｍ／ｓを満たすように、助燃性ガス及び可燃性ガスの流速を制御する。
【解決手段】マルチノズルバーナ１０を用いて、ＯＶＤ法によりガラス微粒子をターゲットロッドに堆積させる工程を備えた光ファイバ母材の製造方法において、原料ガス噴出流路１１の外側に環状配置された第１助燃性ガス噴出流路１２１からの助燃性ガスの流速をＶｉｓ、第１助燃性ガス噴出流路１２１の近傍における可燃性ガスの流速をＶｉｆ、第１助燃性ガス噴出流路１２１の外側に環状配置された第２助燃性ガス噴出流路１２２からの助燃性ガスの流速をＶｏｓ、第２助燃性ガス噴出流路１２２の近傍における前記可燃性ガスの流速をＶｏｆとしたとき、｜Ｖｉｓ−Ｖｉｆ｜＞｜Ｖｏｓ−Ｖｏｆ｜Ｖｉｓ≧ＶｏｆＶｉｓ≦４０ｍ／ｓを満たすように、助燃性ガス及び可燃性ガスの流速を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバ母材の製造方法に関し、特に外付け気相成長法を利用した光ファイバ母材の製造方法に適用して有用な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、光ファイバの製造方法としては、気相軸付け法（ＶＡＤ：Vapor-phase Axial Deposition）、外付け気相成長法（ＯＶＤ：Outside Vapor Deposition）、内付け化学気相成長法（ＭＣＶＤ：Modified Chemical Vapor Deposition）などの気相合成法、又はこれらを組み合わせた方法が知られている。
【０００３】
図１に示すように、ＯＶＤ法では、バーナ１０により、ＳｉＣｌ４等の原料ガス、可燃性ガスであるＨ２及び助燃性ガスであるＯ２が供給され、酸水素火炎１０１中で原料ガスが火炎加水分解反応することによりガラス微粒子１０２が生成される。ターゲットロッド２を軸中心に回転させながら、バーナ１０とターゲットロッド２を長手方向に相対移動させることで、ターゲットロッド２の外周面にガラス微粒子（スート）１０２が堆積され、スート体３が形成される。
そして、形成されたスート体３を高温で加熱して脱水・焼結することにより、透明ガラス化された光ファイバ母材１が製造される。また、この光ファイバ母材１を加熱して線引きすることにより、光ファイバが製造される。なお、ターゲットロッド２には、例えばＶＡＤ法により作製されたコア母材が用いられる。
【０００４】
上述したＯＶＤ法に用いられるバーナとしては、可燃性ガス噴出流路の中心に原料ガス噴出流路を配置し、この原料ガス噴出流路を取り囲むように、可燃性ガス流出路内に助燃性ガス噴出流路を環状に配置したバーナ（いわゆるマルチノズルバーナ）が提案されている（例えば特許文献１〜４）。
また、特許文献５には、ＯＶＤ法を利用して光ファイバ母材を製造する際に、ターゲットロッドの長手方向に複数のバーナを配置する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６２−１８７１３５号公報
【特許文献２】特開平５−３２３１３０号公報
【特許文献３】特開平６−２４７７２２号公報
【特許文献４】特開２００２−２９７５９号公報
【特許文献５】特開平３−２２８８４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、近年では、光ファイバの需要が飛躍的に増加していることに伴い、より大型の光ファイバ母材をより短時間で製造し、低コスト化することが要求されている。さらには、環境への配慮から、廃棄する原料をできるだけ少なくすることが望まれている。しかしながら、上述した手法では、品質を損なうことなく、堆積効率（堆積されたガラス微粒子の量／供給したガラス原料から生成するガラス微粒子の量）と堆積速度の両方を向上させることには限界があり、近年の更なる低コスト化、および環境への配慮に関する要求に応えることが困難となっている。
【０００７】
本発明は、スート形成条件（ガス供給条件）を最適化することにより、良質なスート体を短時間で効率的に形成し、製造コストを低減できる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】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、
原料ガスを噴出する原料ガス噴出流路と、
この原料ガス噴出流路を取り囲むように環状に設けられた複数の小口径流路からなり、これらの小口径流路から助燃性ガスを噴出する助燃性ガス噴出流路と、
前記原料ガス噴出流路及び前記助燃性ガス噴出流路の周囲に設けられ、可燃性ガスを噴出する可燃性ガス噴出流路と、を備えたバーナを用いて、
前記可燃性ガス及び前記助燃性ガスを噴出させ、この可燃性ガス及び助燃性ガスからなる火炎中に前記原料ガスを供給することにより生成されたガラス微粒子をターゲットロッドに堆積させる工程を備えた光ファイバ母材の製造方法において、
前記助燃性ガス噴出流路は、前記原料ガス噴出流路の外側に環状配置された第１助燃性ガス噴出流路と、この第１助燃性ガス噴出流路の外側に環状配置された第２助燃性ガス噴出流路と、で構成され、
前記第１助燃性ガス噴出流路からの前記助燃性ガスの流速をＶｉｓ（ｍ／ｓ）、
前記第１助燃性ガス噴出流路の近傍における前記可燃性ガスの流速をＶｉｆ（ｍ／ｓ）、
前記第２助燃性ガス噴出流路からの前記助燃性ガスの流速をＶｏｓ（ｍ／ｓ）、
前記第２助燃性ガス噴出流路の近傍における前記可燃性ガスの流速をＶｏｆ（ｍ／ｓ）としたとき、
｜Ｖｉｓ−Ｖｉｆ｜＞｜Ｖｏｓ−Ｖｏｆ｜
Ｖｉｓ≧Ｖｏｆ
Ｖｉｓ≦４０ｍ／ｓ
を満たすように、前記助燃性ガス及び前記可燃性ガスの流速を制御することを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の光ファイバ母材の製造方法において、（Ｖｉｓ−Ｖｉｆ）−（Ｖｏｓ−Ｖｏｆ）＞５ｍ／ｓを満たすように、前記助燃性ガス及び前記可燃性ガスの流速を制御することを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の光ファイバ母材の製造方法において、（Ｖｉｓ−Ｖｉｆ）≧１５ｍ／ｓを満たすように、前記助燃性ガス及び前記可燃性ガスの流速を制御することを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項１から３の何れか一項に記載の光ファイバ母材の製造方法において、（Ｖｏｓ−Ｖｏｆ）≦１５ｍ／ｓを満たすように、前記助燃性ガス及び前記可燃性ガスの流速を制御することを特徴とする。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項１から４の何れか一項に記載の光ファイバ母材の製造方法において、Ｖｉｆ＜Ｖｏｆを満たすように、前記助燃性ガス及び前記可燃性ガスの流速を制御することを特徴とする。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、請求項１から５の何れか一項に記載の光ファイバ母材の製造方法において、前記第１助燃性ガス噴出流路を構成する小口径流路内径を、前記第２助燃性ガス噴出流路を構成する小口径流路内径より小さくすることにより、前記Ｖｉｓ、Ｖｏｓを制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、スートの形成条件（ガス供給条件）を最適化することにより、良質なスートを短時間で効率的に形成することができるので、大型の光ファイバ母材をより短時間で製造することができる。したがって、光ファイバ母材の製造コストを格段に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】ＯＶＤ法によるスート形成工程の概略を示す図である。
【図２】バーナの一例を示す図である。
【図３】バーナの内側における助燃性ガスの流速Ｖｉｓと可燃性ガスの流速Ｖｉｆの流速差（Ｖｉｓ−Ｖｉｆ）と堆積効率の関係を示す図である。
【図４】バーナの外側における助燃性ガスの流速Ｖｏｓと可燃性ガスの流速Ｖｏｆの流速差（Ｖｏｓ−Ｖｏｆ）と堆積効率の関係を示す図である。
【図５】バーナの内側における助燃性ガスの流速Ｖｉｓと可燃性ガスの流速Ｖｉｆの流速差（Ｖｉｓ−Ｖｉｆ）と外側における助燃性ガスの流速Ｖｏｓと可燃性ガスの流速Ｖｏｆの流速差（Ｖｏｓ−Ｖｏｆ）の差と堆積効率の関係を示す図である。
【図６】バーナの他の一例（第１助燃性ガス噴出流路内径＜第２助燃性ガス噴出流路内径）を示す図である。
【図７】バーナの他の一例（三重環構造の助燃性ガス噴出流路）を示す図である。
【図８】バーナの他の一例（二重構造の可燃性ガス噴出流路）を示す図である。
【図９】バーナの他の一例（二重構造の可燃性ガス噴出流路）を示す図である。
【図１０】バーナの他の一例（二重構造の可燃性ガス噴出流路）を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。本実施形態では、ＯＶＤ法によりターゲットロッドの外周面にスート体を形成し、これを高温で加熱して脱水・焼結することにより、透明ガラス化して光ファイバ母材を製造する。
【００１７】
図１は、ＯＶＤ法によるスート形成工程の概略を示す図である。
図１に示すように、ＯＶＤ法では、バーナ１０がターゲットロッド２の長手方向に往復移動可能に配置される。このバーナ１０により、ＳｉＣｌ４等の原料ガス、可燃性ガス（例えばＨ２）、助燃性ガス（例えばＯ２）及びシールガス（例えばＮ２）が供給される。そして、可燃性ガス及び助燃性ガスからなる火炎（例えば酸水素火炎）１０１中で原料ガスが火炎加水分解反応することによりガラス微粒子（スート）１０２が生成される。
ターゲットロッド２を軸中心に回転させながら、バーナ１０を長手方向に往復移動させることで、ターゲットロッド２の外周面にガラス微粒子１０２が堆積され、スート体３が形成される。そして、高温で加熱して脱水・焼結することにより、透明ガラス化された光ファイバ母材１が製造される。また、この光ファイバ母材１を加熱して線引きすることにより、光ファイバが製造される。なお、ターゲットロッド２には、例えばＶＡＤ法により作製されたコア母材が用いられる。
【００１８】
図２は、バーナ１０の一例を示す図である。図２に示すように、バーナ１０は、原料ガスを噴出する原料ガス噴出流路１１、助燃性ガスを噴出する助燃性ガス噴出流路１２、可燃性ガスを噴出する可燃性ガス噴出流路１３を備えている。
大口径の可燃性ガス噴出流路１３の中心には、原料ガス噴出流路１１及びシールガス噴出流路１６が同心状に配置されている。また、可燃性ガス噴出流路１３の外側には、シールガスを噴出するシールガス噴出流路１４、助燃性ガスを噴出する補助助燃性ガス噴出流路１５が同心状に配置されている。シールガスとしては、例えば、Ａｒ、Ｎ２などの不活性ガスが一般的に用いられる。
なお、各噴出流路１２〜１６は、例えば石英ガラスやセラミックス等の耐熱性の高い材料で構成される。後述するバーナ２０〜６０においても同様である。
【００１９】
助燃性ガス噴出流路１２は、原料ガス噴出流路１１の外側に等間隔で環状配置された６個の小口径流路からなる第１助燃性ガス噴出流路１２１と、この第１助燃性ガス噴出流路１２１の外側に等間隔で環状配置された８個の小口径流路からなる第２助燃性ガス噴出流路１２２で構成された二重環構造となっている。第１助燃性ガス噴出流路１２１は、原料ガス噴出流路１１及びシールガス噴出流路１６を取り囲むように可燃性ガス噴出流路１３内に配置され、第２助燃性ガス噴出流路１２２は、第１助燃性ガス噴出流路１２１を取り囲むように可燃性ガス噴出流路１３内に配置されている。
【００２０】
第１助燃性ガス噴出流路１２１を構成する６個の小口径流路は、噴出ガスがガス噴出端から１８０ｍｍの地点で焦点を結び、第２助燃性ガス噴出流路１２２を構成する８個の小口径流路は、噴出ガスがガス噴出端から第１助燃性ガス以上の距離として２２０ｍｍの地点で焦点を結ぶようになっている。
第１助燃性ガス噴出流路１２１と第２助燃性ガス噴出流路１２２を構成する小口径流路の内径は同一とされ、第１助燃性ガス噴出流路１２１と第２助燃性ガス噴出流路１２２には別系統の供給路を通して助燃性ガスが供給される。したがって、それぞれのガス供給量を調整することで、噴出される助燃性ガスの流速は個別に制御される。
【００２１】
助燃性ガス噴出流路１２（第１助燃性ガス噴出流路１２１及び第２助燃性ガス噴出流路１２２を構成する小口径流路）の内径が小さいほど、少ないガス供給量で流速を速くすることができるが、内径が小さくなるに従い流速を上げることが困難となる。一方で、助燃性ガス噴出流路１２の内径が大きくなると多量の助燃性ガスが必要となり非経済的である。これより、助燃性ガス噴出流路１２の内径は０．５〜３ｍｍ、好ましくは１〜２ｍｍとする。
可燃性ガス噴出流路１３の内径は、可燃性ガスとしてＨ２を使用する場合には２５〜５５ｍｍとするのが望ましい。可燃性ガスと助燃性ガスの適切な流速差を得る為である。
【００２２】
スート体３の形成は、原料ガスの温度とスート堆積面の温度に大きく左右される。一方で、バーナ１０において別々の噴出流路から供給される助燃性ガスと可燃性ガスはその界面で燃焼する。したがって、これらの速度差を制御することで、ガス界面における混合量を変化させて燃焼量を制御することができる。すなわち、助燃性ガスと可燃性ガスの速度差を制御することで、原料ガスの温度とスート堆積面の温度を適正に保持することが可能となる。
【００２３】
本実施形態では、図２に示すようなバーナ１０を用いてスート体３を形成する工程において、下式（１）〜（３）を満たすように、助燃性ガスと可燃性ガスの流速を制御する。
｜Ｖｉｓ−Ｖｉｆ｜＞｜Ｖｏｓ−Ｖｏｆ｜ ・・・（１）
Ｖｉｓ≧Ｖｏｓ ・・・（２）
Ｖｉｓ≦４０ｍ／ｓ ・・・（３）
ここで、第１助燃性ガス噴出流路１２１からの助燃性ガスの流速をＶｉｓ、第１助燃性ガス噴出流路１２１の近傍における可燃性ガスの流速をＶｉｆ、第２助燃性ガス噴出流路１２２からの助燃性ガスの流速をＶｏｓ、第２助燃性ガス噴出流路１２２の近傍における可燃性ガスの流速をＶｏｆとしている。
【００２４】
なお、Ｖｉｓ，Ｖｉｆ，Ｖｏｓ，Ｖｏｆは、各噴出流路１２１，１２２，１３の噴出端における流速であり、ガス供給量／噴出端の断面積により求まる。図２に示すバーナ１０では、一つの可燃性ガス噴出流路１３から可燃性ガスが供給されるので、ＶｉｆとＶｏｆは同じとなる。
【００２５】
上式（１）〜（３）を満たすように助燃性ガス及び可燃性ガスを供給すると、バーナ１０の内側における助燃性ガスと可燃性ガスの燃焼が、外側における助燃性ガスと可燃性ガスの燃焼に比べて早い燃焼となる。つまり、内側の助燃性ガスと可燃性ガスによる燃焼が原料ガス噴出流路１１より噴出された直後の原料ガスのガラス微粒子化に寄与し、外側の助燃性ガスと可燃性ガスによる燃焼が更なるガラス微粒子化とスートの堆積に寄与する。
これにより、原料ガスの温度とスート堆積面の温度が適正に保持されるので、良質なスートを短時間で効率的に形成することができる。したがって、大型の光ファイバ母材をより短時間で製造することができ、光ファイバ母材の製造コストを格段に低減することができる。
【００２６】
［実施例１］
実施例１では、図２に示すバーナ１０を、１００ｍｍφのターゲットロッド２から２５０ｍｍ離間させて対向配置した。そして、原料ガスをＳｉＣｌ４、可燃性ガスをＨ２、助燃性ガスをＯ２として、ターゲットロッド２を回転させながらバーナ１０を往復移動させ、ターゲットロッド２の外周面にガラス微粒子１０２を堆積させてスート体３を形成した。このとき、ターゲットロッドの回転速度を１００ｒｐｍ、バーナ１０のトラバース速度を２０００ｍｍ／ｍｉｎ、トラバース長を２０００ｍｍとし、堆積時間は３００ｍｉｎとした。
【００２７】
実施例１では、上式（１）〜（３）のすべてを満たすように、助燃性ガスの流速Ｖｉｓ，Ｖｏｓ及び可燃性ガスの流速Ｖｉｆ，Ｖｏｆを制御した。そして、高温で加熱して脱水・焼結することによりスート体３を透明ガラス化し、実施例１に係るガラス体を作製した。
【００２８】
［比較例１］
比較例１では、スート形成工程において、上式（１）〜（３）の少なくとも一つが満たされないように、助燃性ガスの流速Ｖｉｓ，Ｖｏｓ及び可燃性ガスの流速Ｖｉｆ，Ｖｏｆを制御した。その他のスート形成条件については、実施例１と同様とした。そして、高温で加熱して脱水・焼結することによりスート体３を透明ガラス化し、比較例１に係るガラス体を作製した。
【００２９】
実施例１及び比較例１で作製されたガラス体について、堆積速度（ｇ／ｍｉｎ）、堆積効率（％）、スート体の外径変動を評価した結果を表１に示す。なお、外径変動はスート体３を透明ガラス化したガラス体においてレーザを用いて測定した。透明ガラス化した光ファイバ母材１においては、母材長手方向で０．２〜０．５ｍ周期で外径変動が発生するが、この部分の外径変動が平均外径の３％以内の場合を“○”（変動なし）、３〜５％の場合を“△”（やや変動有り）、５％以上の場合を“×”（変動有り）とした。
【００３０】
表１に示すように、実施例１−１，１−２では、上式（１）〜（３）を満たすように助燃性ガスの流速Ｖｉｓ，Ｖｏｓ及び可燃性ガスの流速Ｖｉｆ，Ｖｏｆを制御したので、２２ｇ／ｍｉｎ以上の高い堆積速度と、７５％以上の高い堆積効率の両方を同時に達成することができた。また、透明ガラス化したガラス体は、外径変動がなく、良質なものであった。
これに対して、比較例１−１，１−２では、ガラス体の外径変動はなかったが、上式（１），（２）が満たされていないために、堆積速度が１８ｇ／ｍｉｎより遅く、堆積効率は７０％未満となった。比較例１−３，１−４では、２０ｇ／ｍｉｎ以上の堆積速度と、７０％以上の堆積効率の両方を同時に達成できているが、上式（３）が満たされていないために、ガラス体の外径変動が大きくなった。
【００３１】
【表１】
【００３２】
このように、上式（１）〜（３）のすべてを満たすように、助燃性ガスの流速Ｖｉｓ，Ｖｏｓ及び可燃性ガスの流速Ｖｉｆ，Ｖｏｆを制御することで、スートの堆積速度及び堆積効率の向上を図ることができる。実施例１のように、可燃性ガスの流速Ｖｉｆ，Ｖｏｆが同じとなっている場合は、内側に配置された第１助燃性ガス噴出流路１２１から噴出される助燃性ガスの流速Ｖｉｓを、外側に配置された第２助燃性ガス噴出流路１２２から噴出される助燃性ガスの流速Ｖｏｓより速くすることで、容易に上式（１）〜（３）を満たすことができる。
ただし、流速Ｖｉｓが速くなり過ぎる（例えば４０ｍ／ｓ超）と堆積速度、堆積効率のいずれも低下する傾向にあり、透明ガラス化後の光ファイバ母材の外径変動も大きくなる。
【００３３】
さらに、バーナ１０の内側における助燃性ガスの流速Ｖｉｓと可燃性ガスの流速Ｖｉｆの流速差（Ｖｉｓ−Ｖｉｆ）と堆積効率の関係、外側における助燃性ガスの流速Ｖｏｓと可燃性ガスの流速Ｖｏｆの流速差（Ｖｏｓ−Ｖｏｆ）と堆積効率の関係を調べた。
図３は助燃性ガスの流速Ｖｉｓと可燃性ガスの流速Ｖｉｆとの流速差と堆積効率の関係を示す図で、図４は助燃性ガスの流速Ｖｏｓと可燃性ガスの流速Ｖｏｆとの流速差と堆積効率の関係を示す図である。
図３より、（Ｖｉｓ−Ｖｉｆ）を１５ｍ／ｓ以上とすることで、堆積効率を７０％以上とすることができる。また、図４より、（Ｖｏｓ−Ｖｏｆ）を１５ｍ／ｓ以下とすることで、堆積効率を７０％以上とすることができる。
また、図５に示すように、バーナ１０の内側における助燃性ガスの流速Ｖｉｓと可燃性ガスの流速Ｖｉｆの流速差（Ｖｉｓ−Ｖｉｆ）と外側における助燃性ガスの流速Ｖｏｓと可燃性ガスの流速Ｖｏｆの流速差（Ｖｏｓ−Ｖｏｆ）の差を５．０ｍ／ｓ以上とすることで、堆積効率を７０％以上とすることができる。
【００３４】
［実施例２］
図６は、バーナの他の一例を示す図である。図６に示すように、バーナ２０は、原料ガスを噴出する原料ガス噴出流路２１、助燃性ガスを噴出する助燃性ガス噴出流路２２、可燃性ガスを噴出する可燃性ガス噴出流路２３を備えている。
大口径の可燃性ガス噴出流路２３の中心には、原料ガス噴出流路２１及びシールガス噴出流路２６が同心状に配置されている。また、可燃性ガス噴出流路２３の外側には、シールガスを噴出するシールガス噴出流路２４、助燃性ガスを噴出する補助助燃性ガス噴出流路２５が同心状に配置されている。シールガスとしては、例えば、Ａｒ，Ｎ２などの不活性ガスが一般的に用いられる。
【００３５】
助燃性ガス噴出流路２２は、原料ガス噴出流路２１の外側に等間隔で環状配置された６個の小口径流路からなる第１助燃性ガス噴出流路２２１と、この第１助燃性ガス噴出流路２２１の外側に等間隔で環状配置された８個の小口径流路からなる第２助燃性ガス噴出流路２２２で構成された二重環構造となっている。第１助燃性ガス噴出流路２２１は、原料ガス噴出流路２１及びシールガス噴出流路２６を取り囲むように可燃性ガス噴出流路２３内に配置され、第２助燃性ガス噴出流路２２２は、第２助燃性ガス噴出流路１２１を取り囲むように可燃性ガス噴出流路２３内に配置されている。
【００３６】
第１助燃性ガス噴出流路２２１を構成する６個の小口径流路は、噴出ガスがガス噴出端から１８０ｍｍの地点で焦点を結び、第２助燃性ガス噴出流路２２２を構成する８個の小口径流路は、噴出ガスがガス噴出端から第１助燃性ガス以上の距離として２２０ｍｍの地点で焦点を結ぶようになっている。
第１助燃性ガス噴出流路２２１を構成する小口径流路の内径は、第２助燃性ガス噴出流路２２２を構成する小口径流路の内径よりも小さく（例えば７５％程度）、第１助燃性ガス噴出流路１２１と第２助燃性ガス噴出流路１２２には別系統の供給路を通して助燃性ガスが供給される。したがって、それぞれのガス供給量を調整することで、噴出される助燃性ガスの流速は個別に制御される。実施例１のバーナ１０に比較すると、第１助燃性ガス噴出流路２２１を構成する小口径流路の内径が小さいので、第１助燃性ガス噴出流路２２１から噴出される助燃性ガスの流速Ｖｉｓを少ないガス供給量で効率よく速くすることができる。
【００３７】
実施例２では、図６に示すバーナ２０を用いて、実施例１と同様にスート体３を形成した。このとき、上式（１）〜（３）のすべてを満たすように、助燃性ガスの流速Ｖｉｓ，Ｖｏｓ及び可燃性ガスの流速Ｖｉｆ，Ｖｏｆを制御した。そして、高温で加熱して脱水・焼結することによりスート体３を透明ガラス化し、実施例２に係るガラス体を作製した。
【００３８】
［比較例２］
比較例２では、スート形成工程において、上式（３）が満たされないように、助燃性ガスの流速Ｖｉｓ，Ｖｏｓ及び可燃性ガスの流速Ｖｉｆ，Ｖｏｆを制御した。その他のスート形成条件については、実施例２と同様とした。そして、高温で加熱して脱水・焼結することによりスート体３を透明ガラス化し、比較例２に係るガラス体を作製した。
【００３９】
実施例２及び比較例２で作製されたガラス体について、堆積速度（ｇ／ｍｉｎ）、堆積効率（％）、スート体の外形変動を評価した結果を表２に示す。
表２に示すように、実施例２では、上式（１）〜（３）を満たすように助燃性ガスの流速Ｖｉｓ，Ｖｏｓ及び可燃性ガスの流速Ｖｉｆ，Ｖｏｆを制御したので、２２ｇ／ｍｉｎ以上の堆積速度と、７５％以上の堆積効率の両方を同時に達成することができた。また、透明ガラス化した光ファイバ母材１は、外径変動がなく、良質なものであった。
これに対して、比較例２では、２５ｇ／ｍｉｎ以上の堆積速度と、７５％以上の堆積効率の両方を同時に達成できているが、上式（３）が満たされていないために、ガラス体の外径変動が大きくなった。
【００４０】
【表２】
【００４１】
このように、上式（１）〜（３）のすべてを満たすように、助燃性ガスの流速Ｖｉｓ，Ｖｏｓ及び可燃性ガスの流速Ｖｉｆ，Ｖｏｆを制御することで、スートの堆積速度及び堆積効率の向上を図ることができる。このとき、内側に配置された第１助燃性ガス噴出流路２２１の内径を、外側に配置された第２助燃性ガス噴出流路２２２の内径よりも小さくすることで、容易に上式（１）〜（３）を満たすことができる。
また、第１助燃性ガス噴出流路２２１から助燃性ガスを過剰に供給することなく所望の流速Ｖｉｓとすることができる。したがって、助燃性ガスと可燃性ガスが堆積面で混合燃焼する際に両者の供給量が極端に異なることに起因してスートの堆積効率が低下するのを防止できる。
【００４２】
［実施例３］
図７は、バーナの他の一例を示す図である。図７に示すように、バーナ３０は、原料ガスを噴出する原料ガス噴出流路３１、助燃性ガスを噴出する助燃性ガス噴出流路３２、可燃性ガスを噴出する可燃性ガス噴出流路３３を備えている。
大口径の可燃性ガス噴出流路３３の中心には、原料ガス噴出流路３１及びシールガス噴出流路３６が同心状に配置されている。また、可燃性ガス噴出流路３３の外側には、シールガスを噴出するシールガス噴出流路３４、助燃性ガスを噴出する補助助燃性ガス噴出流路３５が同心状に配置されている。シールガスとしては、例えば、Ａｒ，Ｎ２などの不活性ガスが一般的に用いられる。
【００４３】
助燃性ガス噴出流路３２は、原料ガス噴出流路３１の外側に等間隔で環状配置された６個の小口径流路からなる第１助燃性ガス噴出流路３２１と、この第１助燃性ガス噴出流路３２１の外側に等間隔で環状配置された８個の小口径流路からなる第２助燃性ガス噴出流路３２２と、さらに第２助燃性ガス噴出流路３２２の外側に等間隔で環状配置された１２個の小口径流路からなる第３助燃性ガス噴出流路３２３で構成された三重環構造となっている。
【００４４】
第１助燃性ガス噴出流路３２１は、原料ガス噴出流路３１及びシールガス噴出流路３６を取り囲むように可燃性ガス噴出流路３３内に配置され、第２助燃性ガス噴出流路３２２は、第１助燃性ガス噴出流路３２１を取り囲むように可燃性ガス噴出流路３３内に配置され、第３助燃性ガス噴出流路３２３は、第２助燃性ガス噴出流路３２２を取り囲むように可燃性ガス噴出流路３３内に配置されている。
【００４５】
第１助燃性ガス噴出流路３２１を構成する６個の小口径流路は、噴出ガスがガス噴出端から１８０ｍｍの地点で焦点を結び、第２助燃性ガス噴出流路３２２を構成する８個の小口径流路は、噴出ガスがガス噴出端から第１助燃性ガス以上の距離として２２０ｍｍの地点で焦点を結び、第３助燃性ガス噴出流路３２３を構成する１２個の小口径流路は、噴出ガスがガス噴出端から第２助燃性ガス以上の距離として２４０ｍｍの地点で焦点を結ぶようになっている。
第１助燃性ガス噴出流路３２１、第２助燃性ガス噴出流路３２２及び第３助燃性ガス噴出流路３２３を構成する小口径流路の径は同一とされ、第１燃性ガス噴出流路３２１、第２助燃性ガス噴出流路３２２及び第３助燃性ガス噴出流路３２３には別系統の供給路を通して助燃性ガスが供給される。したがって、それぞれのガス供給量を調整することで、噴出される助燃性ガスの流速は個別に制御される。
【００４６】
ここで、図７に示すように助燃性ガス噴出流路３２が三重環構造となっている場合には、第３助燃性ガス噴出流路３２３も第２助燃性ガス噴出流路３２２と同様に、第１助燃性ガス噴出流路３２１を取り囲むように配置されているとみることができる。したがって、第２助燃性ガス噴出流路３２２からの助燃性ガスの流速をＶｏｓ１、第２助燃性ガス噴出流路３２２の近傍における可燃性ガスの流速をＶｏｆ１、第３助燃性ガス噴出流路３２３からの助燃性ガスの流速をＶｏｓ２、第３助燃性ガス噴出流路３２２の近傍における可燃性ガスの流速をＶｏｆ２とすれば、上式（１）は下式（４），（５）で表され、上式（２）は下式（６），（７）で表される。
｜Ｖｉｓ−Ｖｉｆ｜＞｜Ｖｏｓ１−Ｖｏｆ１｜ ・・・（４）
｜Ｖｉｓ−Ｖｉｆ｜＞｜Ｖｏｓ２−Ｖｏｆ２｜ ・・・（５）
Ｖｉｓ≧Ｖｏｓ１ ・・・（６）
Ｖｉｓ≧Ｖｏｓ２ ・・・（７）
なお、図７に示すバーナ３０では、一つの可燃性ガス噴出流路３３から可燃性ガスが供給されるので、Ｖｉｆ，Ｖｏｆ１及びＶｏｆ２は同じとなる。
【００４７】
実施例３では、図７に示すバーナ３０を用いて、実施例１と同様にスート体３を形成した。このとき、上式（３），（４）〜（７）のすべてを満たすように、助燃性ガスの流速Ｖｉｓ，Ｖｏｓ及び可燃性ガスの流速Ｖｉｆ，Ｖｏｆを制御した。そして、高温で加熱して脱水・焼結することによりスート体３を透明ガラス化し、実施例３に係るガラス体を作製した。
【００４８】
［比較例３］
比較例３では、スート形成工程において、上式（４）〜（７）が満たされないように、助燃性ガスの流速Ｖｉｓ，Ｖｏｓ及び可燃性ガスの流速Ｖｉｆ，Ｖｏｆを制御した。その他のスート形成条件については、実施例３と同様とした。そして、高温で加熱して脱水・焼結することによりスート体３を透明ガラス化し、比較例３に係るガラス体を作製した。
【００４９】
実施例３及び比較例３で作製された光ファイバ母材１について、堆積速度（ｇ／ｍｉｎ）、堆積効率（％）、スート体の外形変動を評価した結果を表３に示す。
表３に示すように、実施例３−１，３−２では、上式（３），（４）〜（７）を満たすように助燃性ガスの流速Ｖｉｓ，Ｖｏｓ及び可燃性ガスの流速Ｖｉｆ，Ｖｏｆを制御したので、２５ｇ／ｍｉｎ以上の堆積速度と、８０％以上の堆積効率の両方を同時に達成することができた。また、透明ガラス化したガラス体は、外径変動がなく、良質なものであった。
これに対して、比較例３では、光ファイバ母材１の外径変動はなかったが、上式（４）〜（７）が満たされていないために、堆積速度は２０ｇ／ｍｉｎ程度であり、堆積効率は低く６０％未満となった。
【００５０】
【表３】
【００５１】
このように、助燃性ガス噴出流路３２を三重環構造とした場合も、上式（３），（４）〜（７）のすべてを満たすように、助燃性ガスの流速Ｖｉｓ，Ｖｏｓ１，Ｖｏｓ２及び可燃性ガスの流速Ｖｉｆ，Ｖｏｆ１，Ｖｏｆ２を制御することで、堆積速度及び堆積効率の向上を図ることができる。実施例３のように、可燃性ガスの流速Ｖｉｆ，Ｖｏｆ１，Ｖｏｆ２が同じとなっている場合は、内側に配置された第１助燃性ガス噴出流路３２１から噴出される助燃性ガスの流速Ｖｉｓを、外側に配置された第２助燃性ガス噴出流路３２２、第３助燃性ガス噴出流路３２３から噴出される助燃性ガスの流速Ｖｏｓ１、Ｖｏｓ２より速くすることで、容易に上式（３），（４）〜（７）を満たすことができる。
また、実施例３−１，３−２より、堆積速度及び堆積効率の向上を図るためには、外側に配置された第３助燃性ガス噴出流路３２３から噴出される助燃性ガスと可燃性ガスの流速差（Ｖｏｓ２−Ｖｏｆ２）を小さくするのが望ましい。
【００５２】
［実施例４］
図８は、バーナの他の一例を示す図である。図８に示すように、バーナ４０は、原料ガスを噴出する原料ガス噴出流路４１、助燃性ガスを噴出する助燃性ガス噴出流路４２、可燃性ガスを噴出する可燃性ガス噴出流路４３を備えている。
可燃性ガス噴出流路４３は、第１可燃性ガス噴出流路４３１と、第２助燃性ガス噴出流路４３２が同心状に配置された二重構造となっており、可燃性ガスの噴出流路が分割されている。
第１可燃性ガス噴出流路４３１の内径は、第２可燃性ガス噴出流路４３２の内径のほぼ２倍とされ、第１可燃性ガス噴出流路４３１と第２可燃性ガス噴出流路４３２には別系統の供給路を通して可燃性ガスが供給される。したがって、それぞれのガス供給量を調整することで、噴出される可燃性ガスの流速は個別に制御される。
【００５３】
第１可燃性ガス噴出流路４３１の中心には、原料ガス噴出流路４１及びシールガス噴出流路４６が同心状に配置されている。また、第２可燃性ガス噴出流路４３２の外側には、シールガスを噴出するシールガス噴出流路４４、助燃性ガスを噴出する補助助燃性ガス噴出流路４５が同心状に配置されている。シールガスとしては、例えば、Ａｒ，Ｎ２などの不活性ガスが一般的に用いられる。
【００５４】
助燃性ガス噴出流路４２は、原料ガス噴出流路４１の外側に等間隔で環状配置された６個の小口径流路からなる第１助燃性ガス噴出流路４２１と、この第１助燃性ガス噴出流路４２１の外側に等間隔で環状配置された８個の小口径流路からなる第２助燃性ガス噴出流路４２２で構成された二重環構造となっている。第１助燃性ガス噴出流路４２１は、原料ガス噴出流路４１及びシールガス噴出流路４６を取り囲むように第１可燃性ガス噴出流路４３１内に配置され、第２助燃性ガス噴出流路４２２は、第２可燃性ガス噴出流路４３２内に配置されている。
【００５５】
第１助燃性ガス噴出流路４２１を構成する６個の小口径流路は、噴出ガスがガス噴出端から１８０ｍｍの地点で焦点を結び、第２助燃性ガス噴出流路４２２を構成する８個の小口径流路は、噴出ガスがガス噴出端から第１助燃性ガス以上の距離として２２０ｍｍの地点で焦点を結ぶようになっている。
第１助燃性ガス噴出流路４２１と第２助燃性ガス噴出流路４２２を構成する小口径流路の内径は同一とされ、第１助燃性ガス噴出流路４２１と第２助燃性ガス噴出流路４２２には別系統の供給路を通して助燃性ガスが供給される。したがって、それぞれのガス供給量を調整することで、噴出される助燃性ガスの流速は個別に制御される。
【００５６】
実施例４では、図８に示すバーナ４０を用いて、実施例１と同様にスート体３を形成した。このとき、上式（１）〜（３）のすべてを満たすように、助燃性ガスの流速Ｖｉｓ，Ｖｏｓ及び可燃性ガスの流速Ｖｉｆ，Ｖｏｆを制御した。そして、高温で加熱して脱水・焼結することによりスート体３を透明ガラス化し、実施例４に係るガラス体を作製した。
【００５７】
［比較例４］
比較例４では、スート形成工程において、上式（１）が満たされないように、助燃性ガスの流速Ｖｉｓ，Ｖｏｓ及び可燃性ガスの流速Ｖｉｆ，Ｖｏｆを制御した。その他のスート形成条件については、実施例４と同様とした。そして、高温で加熱して脱水・焼結することによりスート体３を透明ガラス化し、比較例４に係るガラス体を作製した。
【００５８】
実施例４及び比較例４で作製された光ファイバ母材１について、堆積速度（ｇ／ｍｉｎ）、堆積効率（％）、スート体の外形変動を評価した結果を表４に示す。
表４に示すように、実施例４では、上式（１）〜（３）を満たすように助燃性ガスの流速Ｖｉｓ，Ｖｏｓ及び可燃性ガスの流速Ｖｉｆ，Ｖｏｆを制御したので、２５ｇ／ｍｉｎ以上の速い堆積速度と、８０％程度の堆積効率の両方を同時に達成することができた。また、透明ガラス化した光ファイバ母材１は、外径変動がなく、良質なものであった。
これに対して、比較例４では、光ファイバ母材１の外径変動はなかったが、上式（１）が満たされていないために、堆積速度は２０ｇ／ｍｉｎ程度であり、堆積効率は６０％未満となった。
【００５９】
【表４】
【００６０】
このように、上式（１）〜（３）のすべてを満たすように、助燃性ガスの流速Ｖｉｓ，Ｖｏｓ及び可燃性ガスの流速Ｖｉｆ，Ｖｏｆを制御することで、堆積速度及び堆積効率の向上を図ることができる。実施例４のように、可燃性ガスの噴出流路を分割した場合、第２助燃性ガス噴出流路４２２の近傍に噴出される可燃性ガスの流速Ｖｏｆを、第１助燃性ガス噴出流路４２１の近傍に噴出される可燃性ガスの流速Ｖｉｆより速くすることで、容易に上式（１）〜（３）を満たすことができる。
【００６１】
［実施例５］
図９は、バーナの他の一例を示す図である。図９に示すように、バーナ５０は、原料ガスを噴出する原料ガス噴出流路５１、助燃性ガスを噴出する助燃性ガス噴出流路５２、可燃性ガスを噴出する可燃性ガス噴出流路５３を備えている。
可燃性ガス噴出流路５３は、第１可燃性ガス噴出流路５３１と、第２可燃性ガス噴出流路５３２で構成されている。第２可燃性ガス噴出流路５３２は、大口径の可燃性ガス噴出流路（例えば、図８の第２可燃性ガス噴出流路４３２）の開口の一部を邪魔板５３２ａで閉塞して構成され、後述する第２助燃性ガス噴出流路５２２の周囲にだけ可燃性ガスが噴出されるようになっている。邪魔板５３２ａは、例えば、第２助燃性ガス噴出流路５２２と対応する位置に第２助燃性ガス噴出流路５２２の外径より若干大きい孔が形成された石英板であり、噴出される可燃性ガスを整流できる程度の厚みとして２０ｍｍを有する。
第１可燃性ガス噴出流路５３１と第２可燃性ガス噴出流路５３２には別系統の供給路を通して可燃性ガスが供給される。したがって、それぞれのガス供給量を調整することで、噴出される可燃性ガスの流速は個別に制御される。
【００６２】
第１可燃性ガス噴出流路５３１の中心には、原料ガス噴出流路５１及びシールガス噴出流路５６が同心状に配置されている。また、第２可燃性ガス噴出流路５３２の外側には、シールガスを噴出するシールガス噴出流路５４、助燃性ガスを噴出する補助助燃性ガス噴出流路５５が同心状に配置されている。シールガスとしては、例えば、Ａｒ，Ｎ２などの不活性ガスが一般的に用いられる。
【００６３】
助燃性ガス噴出流路５２は、原料ガス噴出流路５１の外側に等間隔で環状配置された６個の小口径流路からなる第１助燃性ガス噴出流路５２１と、この第１助燃性ガス噴出流路５２１の外側に等間隔で環状配置された８個の小口径流路からなる第２助燃性ガス噴出流路５２２で構成された二重環構造となっている。第１助燃性ガス噴出流路５２１は、原料ガス噴出流路５１及びシールガス噴出流路５６を取り囲むように第１可燃性ガス噴出流路５３１内に配置され、第２助燃性ガス噴出流路５２２は、第２可燃性ガス噴出流路５３２内に配置されている。
【００６４】
第１助燃性ガス噴出流路５２１を構成する６個の小口径流路は、噴出ガスがガス噴出端から１８０ｍｍの地点で焦点を結び、第２助燃性ガス噴出流路５２２を構成する８個の小口径流路は、噴出ガスがガス噴出端から第１助燃性ガス以上の距離として２２０ｍｍの地点で焦点を結ぶようになっている。
第１助燃性ガス噴出流路５２１と第２助燃性ガス噴出流路５２２を構成する小口径流路の内径は同一とされ、第１助燃性ガス噴出流路５２１と第２助燃性ガス噴出流路５２２には別系統の供給路を通して助燃性ガスが供給される。したがって、それぞれのガス供給量を調整することで、噴出される助燃性ガスの流速は個別に制御される。
【００６５】
実施例５では、図８に示すバーナ５０を用いて、実施例１と同様にスート体３を形成した。このとき、上式（１）〜（３）のすべてを満たすように、助燃性ガスの流速Ｖｉｓ，Ｖｏｓ及び可燃性ガスの流速Ｖｉｆ，Ｖｏｆを制御した。そして、高温で加熱して脱水・焼結することによりスート体３を透明ガラス化し、実施例５に係るガラス体を作製した。
【００６６】
［比較例５］
比較例５では、スート形成工程において、上式（１）が満たされないように、助燃性ガスの流速Ｖｉｓ，Ｖｏｓ及び可燃性ガスの流速Ｖｉｆ，Ｖｏｆを制御した。その他のスート形成条件については、実施例５と同様とした。そして、高温で加熱して脱水・焼結することによりスート体３を透明ガラス化し、比較例５に係るガラス体を作製した。
【００６７】
実施例５及び比較例５で作製された光ファイバ母材１について、堆積速度（ｇ／ｍｉｎ）、堆積効率（％）、スート体の外形変動を評価した結果を表５に示す。
表５に示すように、実施例５では、上式（１）〜（３）を満たすように助燃性ガスの流速Ｖｉｓ，Ｖｏｓ及び可燃性ガスの流速Ｖｉｆ，Ｖｏｆを制御したので、２５ｇ／ｍｉｎ以上の堆積速度と、７５％以上の堆積効率の両方を同時に達成することができた。また、透明ガラス化した光ファイバ母材１は、外径変動がなく、良質なものであった。
これに対して、比較例５では、光ファイバ母材１の外径変動はなかったが、上式（１）が満たされていないために、堆積速度が２０ｇ／ｍｉｎより遅く、堆積効率は６０％未満となった。
【００６８】
【表５】
【００６９】
このように、上式（１）〜（３）のすべてを満たすように、助燃性ガスの流速Ｖｉｓ，Ｖｏｓ及び可燃性ガスの流速Ｖｉｆ，Ｖｏｆを制御することで、堆積速度及び堆積効率の向上を図ることができる。実施例５のように、可燃性ガスの噴出流路を分割した場合、第２助燃性ガス噴出流路５２２の近傍に噴出される可燃性ガスの流速Ｖｏｆを、第１助燃性ガス噴出流路５２１の近傍に噴出される可燃性ガスの流速Ｖｉｆより速くすることで、容易に上式（１）〜（３）を満たすことができる。
また、第２可燃性ガス噴出流路５３２から可燃性ガスを過剰に供給することなく所望の流速Ｖｏｆとすることができる。例えば、実施例５における第２可燃性ガス噴出流路５３２からの可燃性ガスの供給量は、実施例４における第２可燃性ガス噴出流路４３２からの可燃性ガスの供給量よりも少ないが、噴出流路の断面積が小さいために可燃性ガスの流速Ｖｏｆは同等となっている。したがって、助燃性ガスと可燃性ガスが堆積面で混合燃焼する際に両者の供給量が極端に異なることに起因してスートの堆積効率が低下するのを防止できる。第２可燃性ガス噴出流路５３２から噴出される可燃性ガスの流速Ｖｏｆを速くしたい場合に有効である。
【００７０】
以上、本発明者によってなされた発明を実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
【００７１】
例えば、本発明を適用可能なバーナは実施形態で示したものに限定されず、原料ガス噴出流路の周囲に助燃性ガス噴出流路が多重環構造で配置され、この助燃性ガス噴出流路の周囲に可燃性ガス噴出流路が配置されているバーナであればよい。
例えば、実施形態では、助燃性ガス噴出流路を二重環構造又は三重環構造とした場合について説明したが、さらに多くの多重環構造とすることができる。この場合は、三重環構造とした場合（実施例３）と同様に、バーナの外側における助燃性ガスと可燃性ガスの流速差が、最内側における助燃性ガスと可燃性ガスの速度差より小さくなるようにすればよい。
【００７２】
また、実施例５（図９参照）では、大口径の可燃性ガス噴出流路の一部を邪魔板５３２ａで閉塞することにより、噴出流路が第２助燃性ガス噴出流路５２２の周囲に制限された第２可燃性ガス噴出流路５３２を形成するようにしているが、図１０に示すように、第２助燃性ガス噴出流路６２２に対応して第２可燃性ガス噴出流路６３２を設けるようにしてもよい。この場合、シールガス噴出流路６４内に第２可燃性ガス噴出流路６３２が配置され、第２可燃性ガス噴出流路６３２内に第２助燃性ガス噴出流路６２２が配置されることとなる。
【００７３】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００７４】
１ 光ファイバ母材
２ ターゲットロッド
３ スート体
１０ バーナ
１１ 原料ガス噴出流路
１２ 助燃性ガス噴出流路
１２１ 第１助燃性ガス噴出流路
１２２ 第２助燃性ガス噴出流路
１３ 可燃性ガス噴出流路
１４ シールガス噴出流路
１５ 補助助燃性ガス
１６ シールガス噴出流路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバ母材の製造方法に関し、特に外付け気相成長法を利用した光ファイバ母材の製造方法に適用して有用な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、光ファイバの製造方法としては、気相軸付け法（ＶＡＤ：Vapor-phase Axial Deposition）、外付け気相成長法（ＯＶＤ：Outside Vapor Deposition）、内付け化学気相成長法（ＭＣＶＤ：Modified Chemical Vapor Deposition）などの気相合成法、又はこれらを組み合わせた方法が知られている。
【０００３】
図１に示すように、ＯＶＤ法では、バーナ１０により、ＳｉＣｌ４等の原料ガス、可燃性ガスであるＨ２及び助燃性ガスであるＯ２が供給され、酸水素火炎１０１中で原料ガスが火炎加水分解反応することによりガラス微粒子１０２が生成される。ターゲットロッド２を軸中心に回転させながら、バーナ１０とターゲットロッド２を長手方向に相対移動させることで、ターゲットロッド２の外周面にガラス微粒子（スート）１０２が堆積され、スート体３が形成される。
そして、形成されたスート体３を高温で加熱して脱水・焼結することにより、透明ガラス化された光ファイバ母材１が製造される。また、この光ファイバ母材１を加熱して線引きすることにより、光ファイバが製造される。なお、ターゲットロッド２には、例えばＶＡＤ法により作製されたコア母材が用いられる。
【０００４】
上述したＯＶＤ法に用いられるバーナとしては、可燃性ガス噴出流路の中心に原料ガス噴出流路を配置し、この原料ガス噴出流路を取り囲むように、可燃性ガス流出路内に助燃性ガス噴出流路を環状に配置したバーナ（いわゆるマルチノズルバーナ）が提案されている（例えば特許文献１〜４）。
また、特許文献５には、ＯＶＤ法を利用して光ファイバ母材を製造する際に、ターゲットロッドの長手方向に複数のバーナを配置する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６２−１８７１３５号公報
【特許文献２】特開平５−３２３１３０号公報
【特許文献３】特開平６−２４７７２２号公報
【特許文献４】特開２００２−２９７５９号公報
【特許文献５】特開平３−２２８８４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、近年では、光ファイバの需要が飛躍的に増加していることに伴い、より大型の光ファイバ母材をより短時間で製造し、低コスト化することが要求されている。さらには、環境への配慮から、廃棄する原料をできるだけ少なくすることが望まれている。しかしながら、上述した手法では、品質を損なうことなく、堆積効率（堆積されたガラス微粒子の量／供給したガラス原料から生成するガラス微粒子の量）と堆積速度の両方を向上させることには限界があり、近年の更なる低コスト化、および環境への配慮に関する要求に応えることが困難となっている。
【０００７】
本発明は、スート形成条件（ガス供給条件）を最適化することにより、良質なスート体を短時間で効率的に形成し、製造コストを低減できる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】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、
原料ガスを噴出する原料ガス噴出流路と、
この原料ガス噴出流路を取り囲むように環状に設けられた複数の小口径流路からなり、これらの小口径流路から助燃性ガスを噴出する助燃性ガス噴出流路と、
前記原料ガス噴出流路及び前記助燃性ガス噴出流路の周囲に設けられ、可燃性ガスを噴出する可燃性ガス噴出流路と、を備えたバーナを用いて、
前記可燃性ガス及び前記助燃性ガスを噴出させ、この可燃性ガス及び助燃性ガスからなる火炎中に前記原料ガスを供給することにより生成されたガラス微粒子をターゲットロッドに堆積させる工程を備えた光ファイバ母材の製造方法において、
前記助燃性ガス噴出流路は、前記原料ガス噴出流路の外側に環状配置された第１助燃性ガス噴出流路と、この第１助燃性ガス噴出流路の外側に環状配置された第２助燃性ガス噴出流路と、で構成され、
前記第１助燃性ガス噴出流路からの前記助燃性ガスの流速をＶｉｓ（ｍ／ｓ）、
前記第１助燃性ガス噴出流路の近傍における前記可燃性ガスの流速をＶｉｆ（ｍ／ｓ）、
前記第２助燃性ガス噴出流路からの前記助燃性ガスの流速をＶｏｓ（ｍ／ｓ）、
前記第２助燃性ガス噴出流路の近傍における前記可燃性ガスの流速をＶｏｆ（ｍ／ｓ）としたとき、
｜Ｖｉｓ−Ｖｉｆ｜＞｜Ｖｏｓ−Ｖｏｆ｜
Ｖｉｓ≧Ｖｏｆ
Ｖｉｓ≦４０ｍ／ｓ
を満たすように、前記助燃性ガス及び前記可燃性ガスの流速を制御することを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の光ファイバ母材の製造方法において、（Ｖｉｓ−Ｖｉｆ）−（Ｖｏｓ−Ｖｏｆ）＞５ｍ／ｓを満たすように、前記助燃性ガス及び前記可燃性ガスの流速を制御することを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の光ファイバ母材の製造方法において、（Ｖｉｓ−Ｖｉｆ）≧１５ｍ／ｓを満たすように、前記助燃性ガス及び前記可燃性ガスの流速を制御することを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項１から３の何れか一項に記載の光ファイバ母材の製造方法において、（Ｖｏｓ−Ｖｏｆ）≦１５ｍ／ｓを満たすように、前記助燃性ガス及び前記可燃性ガスの流速を制御することを特徴とする。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項１から４の何れか一項に記載の光ファイバ母材の製造方法において、Ｖｉｆ＜Ｖｏｆを満たすように、前記助燃性ガス及び前記可燃性ガスの流速を制御することを特徴とする。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、請求項１から５の何れか一項に記載の光ファイバ母材の製造方法において、前記第１助燃性ガス噴出流路を構成する小口径流路内径を、前記第２助燃性ガス噴出流路を構成する小口径流路内径より小さくすることにより、前記Ｖｉｓ、Ｖｏｓを制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、スートの形成条件（ガス供給条件）を最適化することにより、良質なスートを短時間で効率的に形成することができるので、大型の光ファイバ母材をより短時間で製造することができる。したがって、光ファイバ母材の製造コストを格段に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】ＯＶＤ法によるスート形成工程の概略を示す図である。
【図２】バーナの一例を示す図である。
【図３】バーナの内側における助燃性ガスの流速Ｖｉｓと可燃性ガスの流速Ｖｉｆの流速差（Ｖｉｓ−Ｖｉｆ）と堆積効率の関係を示す図である。
【図４】バーナの外側における助燃性ガスの流速Ｖｏｓと可燃性ガスの流速Ｖｏｆの流速差（Ｖｏｓ−Ｖｏｆ）と堆積効率の関係を示す図である。
【図５】バーナの内側における助燃性ガスの流速Ｖｉｓと可燃性ガスの流速Ｖｉｆの流速差（Ｖｉｓ−Ｖｉｆ）と外側における助燃性ガスの流速Ｖｏｓと可燃性ガスの流速Ｖｏｆの流速差（Ｖｏｓ−Ｖｏｆ）の差と堆積効率の関係を示す図である。
【図６】バーナの他の一例（第１助燃性ガス噴出流路内径＜第２助燃性ガス噴出流路内径）を示す図である。
【図７】バーナの他の一例（三重環構造の助燃性ガス噴出流路）を示す図である。
【図８】バーナの他の一例（二重構造の可燃性ガス噴出流路）を示す図である。
【図９】バーナの他の一例（二重構造の可燃性ガス噴出流路）を示す図である。
【図１０】バーナの他の一例（二重構造の可燃性ガス噴出流路）を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。本実施形態では、ＯＶＤ法によりターゲットロッドの外周面にスート体を形成し、これを高温で加熱して脱水・焼結することにより、透明ガラス化して光ファイバ母材を製造する。
【００１７】
図１は、ＯＶＤ法によるスート形成工程の概略を示す図である。
図１に示すように、ＯＶＤ法では、バーナ１０がターゲットロッド２の長手方向に往復移動可能に配置される。このバーナ１０により、ＳｉＣｌ４等の原料ガス、可燃性ガス（例えばＨ２）、助燃性ガス（例えばＯ２）及びシールガス（例えばＮ２）が供給される。そして、可燃性ガス及び助燃性ガスからなる火炎（例えば酸水素火炎）１０１中で原料ガスが火炎加水分解反応することによりガラス微粒子（スート）１０２が生成される。
ターゲットロッド２を軸中心に回転させながら、バーナ１０を長手方向に往復移動させることで、ターゲットロッド２の外周面にガラス微粒子１０２が堆積され、スート体３が形成される。そして、高温で加熱して脱水・焼結することにより、透明ガラス化された光ファイバ母材１が製造される。また、この光ファイバ母材１を加熱して線引きすることにより、光ファイバが製造される。なお、ターゲットロッド２には、例えばＶＡＤ法により作製されたコア母材が用いられる。
【００１８】
図２は、バーナ１０の一例を示す図である。図２に示すように、バーナ１０は、原料ガスを噴出する原料ガス噴出流路１１、助燃性ガスを噴出する助燃性ガス噴出流路１２、可燃性ガスを噴出する可燃性ガス噴出流路１３を備えている。
大口径の可燃性ガス噴出流路１３の中心には、原料ガス噴出流路１１及びシールガス噴出流路１６が同心状に配置されている。また、可燃性ガス噴出流路１３の外側には、シールガスを噴出するシールガス噴出流路１４、助燃性ガスを噴出する補助助燃性ガス噴出流路１５が同心状に配置されている。シールガスとしては、例えば、Ａｒ、Ｎ２などの不活性ガスが一般的に用いられる。
なお、各噴出流路１２〜１６は、例えば石英ガラスやセラミックス等の耐熱性の高い材料で構成される。後述するバーナ２０〜６０においても同様である。
【００１９】
助燃性ガス噴出流路１２は、原料ガス噴出流路１１の外側に等間隔で環状配置された６個の小口径流路からなる第１助燃性ガス噴出流路１２１と、この第１助燃性ガス噴出流路１２１の外側に等間隔で環状配置された８個の小口径流路からなる第２助燃性ガス噴出流路１２２で構成された二重環構造となっている。第１助燃性ガス噴出流路１２１は、原料ガス噴出流路１１及びシールガス噴出流路１６を取り囲むように可燃性ガス噴出流路１３内に配置され、第２助燃性ガス噴出流路１２２は、第１助燃性ガス噴出流路１２１を取り囲むように可燃性ガス噴出流路１３内に配置されている。
【００２０】
第１助燃性ガス噴出流路１２１を構成する６個の小口径流路は、噴出ガスがガス噴出端から１８０ｍｍの地点で焦点を結び、第２助燃性ガス噴出流路１２２を構成する８個の小口径流路は、噴出ガスがガス噴出端から第１助燃性ガス以上の距離として２２０ｍｍの地点で焦点を結ぶようになっている。
第１助燃性ガス噴出流路１２１と第２助燃性ガス噴出流路１２２を構成する小口径流路の内径は同一とされ、第１助燃性ガス噴出流路１２１と第２助燃性ガス噴出流路１２２には別系統の供給路を通して助燃性ガスが供給される。したがって、それぞれのガス供給量を調整することで、噴出される助燃性ガスの流速は個別に制御される。
【００２１】
助燃性ガス噴出流路１２（第１助燃性ガス噴出流路１２１及び第２助燃性ガス噴出流路１２２を構成する小口径流路）の内径が小さいほど、少ないガス供給量で流速を速くすることができるが、内径が小さくなるに従い流速を上げることが困難となる。一方で、助燃性ガス噴出流路１２の内径が大きくなると多量の助燃性ガスが必要となり非経済的である。これより、助燃性ガス噴出流路１２の内径は０．５〜３ｍｍ、好ましくは１〜２ｍｍとする。
可燃性ガス噴出流路１３の内径は、可燃性ガスとしてＨ２を使用する場合には２５〜５５ｍｍとするのが望ましい。可燃性ガスと助燃性ガスの適切な流速差を得る為である。
【００２２】
スート体３の形成は、原料ガスの温度とスート堆積面の温度に大きく左右される。一方で、バーナ１０において別々の噴出流路から供給される助燃性ガスと可燃性ガスはその界面で燃焼する。したがって、これらの速度差を制御することで、ガス界面における混合量を変化させて燃焼量を制御することができる。すなわち、助燃性ガスと可燃性ガスの速度差を制御することで、原料ガスの温度とスート堆積面の温度を適正に保持することが可能となる。
【００２３】
本実施形態では、図２に示すようなバーナ１０を用いてスート体３を形成する工程において、下式（１）〜（３）を満たすように、助燃性ガスと可燃性ガスの流速を制御する。
｜Ｖｉｓ−Ｖｉｆ｜＞｜Ｖｏｓ−Ｖｏｆ｜ ・・・（１）
Ｖｉｓ≧Ｖｏｓ ・・・（２）
Ｖｉｓ≦４０ｍ／ｓ ・・・（３）
ここで、第１助燃性ガス噴出流路１２１からの助燃性ガスの流速をＶｉｓ、第１助燃性ガス噴出流路１２１の近傍における可燃性ガスの流速をＶｉｆ、第２助燃性ガス噴出流路１２２からの助燃性ガスの流速をＶｏｓ、第２助燃性ガス噴出流路１２２の近傍における可燃性ガスの流速をＶｏｆとしている。
【００２４】
なお、Ｖｉｓ，Ｖｉｆ，Ｖｏｓ，Ｖｏｆは、各噴出流路１２１，１２２，１３の噴出端における流速であり、ガス供給量／噴出端の断面積により求まる。図２に示すバーナ１０では、一つの可燃性ガス噴出流路１３から可燃性ガスが供給されるので、ＶｉｆとＶｏｆは同じとなる。
【００２５】
上式（１）〜（３）を満たすように助燃性ガス及び可燃性ガスを供給すると、バーナ１０の内側における助燃性ガスと可燃性ガスの燃焼が、外側における助燃性ガスと可燃性ガスの燃焼に比べて早い燃焼となる。つまり、内側の助燃性ガスと可燃性ガスによる燃焼が原料ガス噴出流路１１より噴出された直後の原料ガスのガラス微粒子化に寄与し、外側の助燃性ガスと可燃性ガスによる燃焼が更なるガラス微粒子化とスートの堆積に寄与する。
これにより、原料ガスの温度とスート堆積面の温度が適正に保持されるので、良質なスートを短時間で効率的に形成することができる。したがって、大型の光ファイバ母材をより短時間で製造することができ、光ファイバ母材の製造コストを格段に低減することができる。
【００２６】
［実施例１］
実施例１では、図２に示すバーナ１０を、１００ｍｍφのターゲットロッド２から２５０ｍｍ離間させて対向配置した。そして、原料ガスをＳｉＣｌ４、可燃性ガスをＨ２、助燃性ガスをＯ２として、ターゲットロッド２を回転させながらバーナ１０を往復移動させ、ターゲットロッド２の外周面にガラス微粒子１０２を堆積させてスート体３を形成した。このとき、ターゲットロッドの回転速度を１００ｒｐｍ、バーナ１０のトラバース速度を２０００ｍｍ／ｍｉｎ、トラバース長を２０００ｍｍとし、堆積時間は３００ｍｉｎとした。
【００２７】
実施例１では、上式（１）〜（３）のすべてを満たすように、助燃性ガスの流速Ｖｉｓ，Ｖｏｓ及び可燃性ガスの流速Ｖｉｆ，Ｖｏｆを制御した。そして、高温で加熱して脱水・焼結することによりスート体３を透明ガラス化し、実施例１に係るガラス体を作製した。
【００２８】
［比較例１］
比較例１では、スート形成工程において、上式（１）〜（３）の少なくとも一つが満たされないように、助燃性ガスの流速Ｖｉｓ，Ｖｏｓ及び可燃性ガスの流速Ｖｉｆ，Ｖｏｆを制御した。その他のスート形成条件については、実施例１と同様とした。そして、高温で加熱して脱水・焼結することによりスート体３を透明ガラス化し、比較例１に係るガラス体を作製した。
【００２９】
実施例１及び比較例１で作製されたガラス体について、堆積速度（ｇ／ｍｉｎ）、堆積効率（％）、スート体の外径変動を評価した結果を表１に示す。なお、外径変動はスート体３を透明ガラス化したガラス体においてレーザを用いて測定した。透明ガラス化した光ファイバ母材１においては、母材長手方向で０．２〜０．５ｍ周期で外径変動が発生するが、この部分の外径変動が平均外径の３％以内の場合を“○”（変動なし）、３〜５％の場合を“△”（やや変動有り）、５％以上の場合を“×”（変動有り）とした。
【００３０】
表１に示すように、実施例１−１，１−２では、上式（１）〜（３）を満たすように助燃性ガスの流速Ｖｉｓ，Ｖｏｓ及び可燃性ガスの流速Ｖｉｆ，Ｖｏｆを制御したので、２２ｇ／ｍｉｎ以上の高い堆積速度と、７５％以上の高い堆積効率の両方を同時に達成することができた。また、透明ガラス化したガラス体は、外径変動がなく、良質なものであった。
これに対して、比較例１−１，１−２では、ガラス体の外径変動はなかったが、上式（１），（２）が満たされていないために、堆積速度が１８ｇ／ｍｉｎより遅く、堆積効率は７０％未満となった。比較例１−３，１−４では、２０ｇ／ｍｉｎ以上の堆積速度と、７０％以上の堆積効率の両方を同時に達成できているが、上式（３）が満たされていないために、ガラス体の外径変動が大きくなった。
【００３１】
【表１】
【００３２】
このように、上式（１）〜（３）のすべてを満たすように、助燃性ガスの流速Ｖｉｓ，Ｖｏｓ及び可燃性ガスの流速Ｖｉｆ，Ｖｏｆを制御することで、スートの堆積速度及び堆積効率の向上を図ることができる。実施例１のように、可燃性ガスの流速Ｖｉｆ，Ｖｏｆが同じとなっている場合は、内側に配置された第１助燃性ガス噴出流路１２１から噴出される助燃性ガスの流速Ｖｉｓを、外側に配置された第２助燃性ガス噴出流路１２２から噴出される助燃性ガスの流速Ｖｏｓより速くすることで、容易に上式（１）〜（３）を満たすことができる。
ただし、流速Ｖｉｓが速くなり過ぎる（例えば４０ｍ／ｓ超）と堆積速度、堆積効率のいずれも低下する傾向にあり、透明ガラス化後の光ファイバ母材の外径変動も大きくなる。
【００３３】
さらに、バーナ１０の内側における助燃性ガスの流速Ｖｉｓと可燃性ガスの流速Ｖｉｆの流速差（Ｖｉｓ−Ｖｉｆ）と堆積効率の関係、外側における助燃性ガスの流速Ｖｏｓと可燃性ガスの流速Ｖｏｆの流速差（Ｖｏｓ−Ｖｏｆ）と堆積効率の関係を調べた。
図３は助燃性ガスの流速Ｖｉｓと可燃性ガスの流速Ｖｉｆとの流速差と堆積効率の関係を示す図で、図４は助燃性ガスの流速Ｖｏｓと可燃性ガスの流速Ｖｏｆとの流速差と堆積効率の関係を示す図である。
図３より、（Ｖｉｓ−Ｖｉｆ）を１５ｍ／ｓ以上とすることで、堆積効率を７０％以上とすることができる。また、図４より、（Ｖｏｓ−Ｖｏｆ）を１５ｍ／ｓ以下とすることで、堆積効率を７０％以上とすることができる。
また、図５に示すように、バーナ１０の内側における助燃性ガスの流速Ｖｉｓと可燃性ガスの流速Ｖｉｆの流速差（Ｖｉｓ−Ｖｉｆ）と外側における助燃性ガスの流速Ｖｏｓと可燃性ガスの流速Ｖｏｆの流速差（Ｖｏｓ−Ｖｏｆ）の差を５．０ｍ／ｓ以上とすることで、堆積効率を７０％以上とすることができる。
【００３４】
［実施例２］
図６は、バーナの他の一例を示す図である。図６に示すように、バーナ２０は、原料ガスを噴出する原料ガス噴出流路２１、助燃性ガスを噴出する助燃性ガス噴出流路２２、可燃性ガスを噴出する可燃性ガス噴出流路２３を備えている。
大口径の可燃性ガス噴出流路２３の中心には、原料ガス噴出流路２１及びシールガス噴出流路２６が同心状に配置されている。また、可燃性ガス噴出流路２３の外側には、シールガスを噴出するシールガス噴出流路２４、助燃性ガスを噴出する補助助燃性ガス噴出流路２５が同心状に配置されている。シールガスとしては、例えば、Ａｒ，Ｎ２などの不活性ガスが一般的に用いられる。
【００３５】
助燃性ガス噴出流路２２は、原料ガス噴出流路２１の外側に等間隔で環状配置された６個の小口径流路からなる第１助燃性ガス噴出流路２２１と、この第１助燃性ガス噴出流路２２１の外側に等間隔で環状配置された８個の小口径流路からなる第２助燃性ガス噴出流路２２２で構成された二重環構造となっている。第１助燃性ガス噴出流路２２１は、原料ガス噴出流路２１及びシールガス噴出流路２６を取り囲むように可燃性ガス噴出流路２３内に配置され、第２助燃性ガス噴出流路２２２は、第２助燃性ガス噴出流路１２１を取り囲むように可燃性ガス噴出流路２３内に配置されている。
【００３６】
第１助燃性ガス噴出流路２２１を構成する６個の小口径流路は、噴出ガスがガス噴出端から１８０ｍｍの地点で焦点を結び、第２助燃性ガス噴出流路２２２を構成する８個の小口径流路は、噴出ガスがガス噴出端から第１助燃性ガス以上の距離として２２０ｍｍの地点で焦点を結ぶようになっている。
第１助燃性ガス噴出流路２２１を構成する小口径流路の内径は、第２助燃性ガス噴出流路２２２を構成する小口径流路の内径よりも小さく（例えば７５％程度）、第１助燃性ガス噴出流路１２１と第２助燃性ガス噴出流路１２２には別系統の供給路を通して助燃性ガスが供給される。したがって、それぞれのガス供給量を調整することで、噴出される助燃性ガスの流速は個別に制御される。実施例１のバーナ１０に比較すると、第１助燃性ガス噴出流路２２１を構成する小口径流路の内径が小さいので、第１助燃性ガス噴出流路２２１から噴出される助燃性ガスの流速Ｖｉｓを少ないガス供給量で効率よく速くすることができる。
【００３７】
実施例２では、図６に示すバーナ２０を用いて、実施例１と同様にスート体３を形成した。このとき、上式（１）〜（３）のすべてを満たすように、助燃性ガスの流速Ｖｉｓ，Ｖｏｓ及び可燃性ガスの流速Ｖｉｆ，Ｖｏｆを制御した。そして、高温で加熱して脱水・焼結することによりスート体３を透明ガラス化し、実施例２に係るガラス体を作製した。
【００３８】
［比較例２］
比較例２では、スート形成工程において、上式（３）が満たされないように、助燃性ガスの流速Ｖｉｓ，Ｖｏｓ及び可燃性ガスの流速Ｖｉｆ，Ｖｏｆを制御した。その他のスート形成条件については、実施例２と同様とした。そして、高温で加熱して脱水・焼結することによりスート体３を透明ガラス化し、比較例２に係るガラス体を作製した。
【００３９】
実施例２及び比較例２で作製されたガラス体について、堆積速度（ｇ／ｍｉｎ）、堆積効率（％）、スート体の外形変動を評価した結果を表２に示す。
表２に示すように、実施例２では、上式（１）〜（３）を満たすように助燃性ガスの流速Ｖｉｓ，Ｖｏｓ及び可燃性ガスの流速Ｖｉｆ，Ｖｏｆを制御したので、２２ｇ／ｍｉｎ以上の堆積速度と、７５％以上の堆積効率の両方を同時に達成することができた。また、透明ガラス化した光ファイバ母材１は、外径変動がなく、良質なものであった。
これに対して、比較例２では、２５ｇ／ｍｉｎ以上の堆積速度と、７５％以上の堆積効率の両方を同時に達成できているが、上式（３）が満たされていないために、ガラス体の外径変動が大きくなった。
【００４０】
【表２】
【００４１】
このように、上式（１）〜（３）のすべてを満たすように、助燃性ガスの流速Ｖｉｓ，Ｖｏｓ及び可燃性ガスの流速Ｖｉｆ，Ｖｏｆを制御することで、スートの堆積速度及び堆積効率の向上を図ることができる。このとき、内側に配置された第１助燃性ガス噴出流路２２１の内径を、外側に配置された第２助燃性ガス噴出流路２２２の内径よりも小さくすることで、容易に上式（１）〜（３）を満たすことができる。
また、第１助燃性ガス噴出流路２２１から助燃性ガスを過剰に供給することなく所望の流速Ｖｉｓとすることができる。したがって、助燃性ガスと可燃性ガスが堆積面で混合燃焼する際に両者の供給量が極端に異なることに起因してスートの堆積効率が低下するのを防止できる。
【００４２】
［実施例３］
図７は、バーナの他の一例を示す図である。図７に示すように、バーナ３０は、原料ガスを噴出する原料ガス噴出流路３１、助燃性ガスを噴出する助燃性ガス噴出流路３２、可燃性ガスを噴出する可燃性ガス噴出流路３３を備えている。
大口径の可燃性ガス噴出流路３３の中心には、原料ガス噴出流路３１及びシールガス噴出流路３６が同心状に配置されている。また、可燃性ガス噴出流路３３の外側には、シールガスを噴出するシールガス噴出流路３４、助燃性ガスを噴出する補助助燃性ガス噴出流路３５が同心状に配置されている。シールガスとしては、例えば、Ａｒ，Ｎ２などの不活性ガスが一般的に用いられる。
【００４３】
助燃性ガス噴出流路３２は、原料ガス噴出流路３１の外側に等間隔で環状配置された６個の小口径流路からなる第１助燃性ガス噴出流路３２１と、この第１助燃性ガス噴出流路３２１の外側に等間隔で環状配置された８個の小口径流路からなる第２助燃性ガス噴出流路３２２と、さらに第２助燃性ガス噴出流路３２２の外側に等間隔で環状配置された１２個の小口径流路からなる第３助燃性ガス噴出流路３２３で構成された三重環構造となっている。
【００４４】
第１助燃性ガス噴出流路３２１は、原料ガス噴出流路３１及びシールガス噴出流路３６を取り囲むように可燃性ガス噴出流路３３内に配置され、第２助燃性ガス噴出流路３２２は、第１助燃性ガス噴出流路３２１を取り囲むように可燃性ガス噴出流路３３内に配置され、第３助燃性ガス噴出流路３２３は、第２助燃性ガス噴出流路３２２を取り囲むように可燃性ガス噴出流路３３内に配置されている。
【００４５】
第１助燃性ガス噴出流路３２１を構成する６個の小口径流路は、噴出ガスがガス噴出端から１８０ｍｍの地点で焦点を結び、第２助燃性ガス噴出流路３２２を構成する８個の小口径流路は、噴出ガスがガス噴出端から第１助燃性ガス以上の距離として２２０ｍｍの地点で焦点を結び、第３助燃性ガス噴出流路３２３を構成する１２個の小口径流路は、噴出ガスがガス噴出端から第２助燃性ガス以上の距離として２４０ｍｍの地点で焦点を結ぶようになっている。
第１助燃性ガス噴出流路３２１、第２助燃性ガス噴出流路３２２及び第３助燃性ガス噴出流路３２３を構成する小口径流路の径は同一とされ、第１燃性ガス噴出流路３２１、第２助燃性ガス噴出流路３２２及び第３助燃性ガス噴出流路３２３には別系統の供給路を通して助燃性ガスが供給される。したがって、それぞれのガス供給量を調整することで、噴出される助燃性ガスの流速は個別に制御される。
【００４６】
ここで、図７に示すように助燃性ガス噴出流路３２が三重環構造となっている場合には、第３助燃性ガス噴出流路３２３も第２助燃性ガス噴出流路３２２と同様に、第１助燃性ガス噴出流路３２１を取り囲むように配置されているとみることができる。したがって、第２助燃性ガス噴出流路３２２からの助燃性ガスの流速をＶｏｓ１、第２助燃性ガス噴出流路３２２の近傍における可燃性ガスの流速をＶｏｆ１、第３助燃性ガス噴出流路３２３からの助燃性ガスの流速をＶｏｓ２、第３助燃性ガス噴出流路３２２の近傍における可燃性ガスの流速をＶｏｆ２とすれば、上式（１）は下式（４），（５）で表され、上式（２）は下式（６），（７）で表される。
｜Ｖｉｓ−Ｖｉｆ｜＞｜Ｖｏｓ１−Ｖｏｆ１｜ ・・・（４）
｜Ｖｉｓ−Ｖｉｆ｜＞｜Ｖｏｓ２−Ｖｏｆ２｜ ・・・（５）
Ｖｉｓ≧Ｖｏｓ１ ・・・（６）
Ｖｉｓ≧Ｖｏｓ２ ・・・（７）
なお、図７に示すバーナ３０では、一つの可燃性ガス噴出流路３３から可燃性ガスが供給されるので、Ｖｉｆ，Ｖｏｆ１及びＶｏｆ２は同じとなる。
【００４７】
実施例３では、図７に示すバーナ３０を用いて、実施例１と同様にスート体３を形成した。このとき、上式（３），（４）〜（７）のすべてを満たすように、助燃性ガスの流速Ｖｉｓ，Ｖｏｓ及び可燃性ガスの流速Ｖｉｆ，Ｖｏｆを制御した。そして、高温で加熱して脱水・焼結することによりスート体３を透明ガラス化し、実施例３に係るガラス体を作製した。
【００４８】
［比較例３］
比較例３では、スート形成工程において、上式（４）〜（７）が満たされないように、助燃性ガスの流速Ｖｉｓ，Ｖｏｓ及び可燃性ガスの流速Ｖｉｆ，Ｖｏｆを制御した。その他のスート形成条件については、実施例３と同様とした。そして、高温で加熱して脱水・焼結することによりスート体３を透明ガラス化し、比較例３に係るガラス体を作製した。
【００４９】
実施例３及び比較例３で作製された光ファイバ母材１について、堆積速度（ｇ／ｍｉｎ）、堆積効率（％）、スート体の外形変動を評価した結果を表３に示す。
表３に示すように、実施例３−１，３−２では、上式（３），（４）〜（７）を満たすように助燃性ガスの流速Ｖｉｓ，Ｖｏｓ及び可燃性ガスの流速Ｖｉｆ，Ｖｏｆを制御したので、２５ｇ／ｍｉｎ以上の堆積速度と、８０％以上の堆積効率の両方を同時に達成することができた。また、透明ガラス化したガラス体は、外径変動がなく、良質なものであった。
これに対して、比較例３では、光ファイバ母材１の外径変動はなかったが、上式（４）〜（７）が満たされていないために、堆積速度は２０ｇ／ｍｉｎ程度であり、堆積効率は低く６０％未満となった。
【００５０】
【表３】
【００５１】
このように、助燃性ガス噴出流路３２を三重環構造とした場合も、上式（３），（４）〜（７）のすべてを満たすように、助燃性ガスの流速Ｖｉｓ，Ｖｏｓ１，Ｖｏｓ２及び可燃性ガスの流速Ｖｉｆ，Ｖｏｆ１，Ｖｏｆ２を制御することで、堆積速度及び堆積効率の向上を図ることができる。実施例３のように、可燃性ガスの流速Ｖｉｆ，Ｖｏｆ１，Ｖｏｆ２が同じとなっている場合は、内側に配置された第１助燃性ガス噴出流路３２１から噴出される助燃性ガスの流速Ｖｉｓを、外側に配置された第２助燃性ガス噴出流路３２２、第３助燃性ガス噴出流路３２３から噴出される助燃性ガスの流速Ｖｏｓ１、Ｖｏｓ２より速くすることで、容易に上式（３），（４）〜（７）を満たすことができる。
また、実施例３−１，３−２より、堆積速度及び堆積効率の向上を図るためには、外側に配置された第３助燃性ガス噴出流路３２３から噴出される助燃性ガスと可燃性ガスの流速差（Ｖｏｓ２−Ｖｏｆ２）を小さくするのが望ましい。
【００５２】
［実施例４］
図８は、バーナの他の一例を示す図である。図８に示すように、バーナ４０は、原料ガスを噴出する原料ガス噴出流路４１、助燃性ガスを噴出する助燃性ガス噴出流路４２、可燃性ガスを噴出する可燃性ガス噴出流路４３を備えている。
可燃性ガス噴出流路４３は、第１可燃性ガス噴出流路４３１と、第２助燃性ガス噴出流路４３２が同心状に配置された二重構造となっており、可燃性ガスの噴出流路が分割されている。
第１可燃性ガス噴出流路４３１の内径は、第２可燃性ガス噴出流路４３２の内径のほぼ２倍とされ、第１可燃性ガス噴出流路４３１と第２可燃性ガス噴出流路４３２には別系統の供給路を通して可燃性ガスが供給される。したがって、それぞれのガス供給量を調整することで、噴出される可燃性ガスの流速は個別に制御される。
【００５３】
第１可燃性ガス噴出流路４３１の中心には、原料ガス噴出流路４１及びシールガス噴出流路４６が同心状に配置されている。また、第２可燃性ガス噴出流路４３２の外側には、シールガスを噴出するシールガス噴出流路４４、助燃性ガスを噴出する補助助燃性ガス噴出流路４５が同心状に配置されている。シールガスとしては、例えば、Ａｒ，Ｎ２などの不活性ガスが一般的に用いられる。
【００５４】
助燃性ガス噴出流路４２は、原料ガス噴出流路４１の外側に等間隔で環状配置された６個の小口径流路からなる第１助燃性ガス噴出流路４２１と、この第１助燃性ガス噴出流路４２１の外側に等間隔で環状配置された８個の小口径流路からなる第２助燃性ガス噴出流路４２２で構成された二重環構造となっている。第１助燃性ガス噴出流路４２１は、原料ガス噴出流路４１及びシールガス噴出流路４６を取り囲むように第１可燃性ガス噴出流路４３１内に配置され、第２助燃性ガス噴出流路４２２は、第２可燃性ガス噴出流路４３２内に配置されている。
【００５５】
第１助燃性ガス噴出流路４２１を構成する６個の小口径流路は、噴出ガスがガス噴出端から１８０ｍｍの地点で焦点を結び、第２助燃性ガス噴出流路４２２を構成する８個の小口径流路は、噴出ガスがガス噴出端から第１助燃性ガス以上の距離として２２０ｍｍの地点で焦点を結ぶようになっている。
第１助燃性ガス噴出流路４２１と第２助燃性ガス噴出流路４２２を構成する小口径流路の内径は同一とされ、第１助燃性ガス噴出流路４２１と第２助燃性ガス噴出流路４２２には別系統の供給路を通して助燃性ガスが供給される。したがって、それぞれのガス供給量を調整することで、噴出される助燃性ガスの流速は個別に制御される。
【００５６】
実施例４では、図８に示すバーナ４０を用いて、実施例１と同様にスート体３を形成した。このとき、上式（１）〜（３）のすべてを満たすように、助燃性ガスの流速Ｖｉｓ，Ｖｏｓ及び可燃性ガスの流速Ｖｉｆ，Ｖｏｆを制御した。そして、高温で加熱して脱水・焼結することによりスート体３を透明ガラス化し、実施例４に係るガラス体を作製した。
【００５７】
［比較例４］
比較例４では、スート形成工程において、上式（１）が満たされないように、助燃性ガスの流速Ｖｉｓ，Ｖｏｓ及び可燃性ガスの流速Ｖｉｆ，Ｖｏｆを制御した。その他のスート形成条件については、実施例４と同様とした。そして、高温で加熱して脱水・焼結することによりスート体３を透明ガラス化し、比較例４に係るガラス体を作製した。
【００５８】
実施例４及び比較例４で作製された光ファイバ母材１について、堆積速度（ｇ／ｍｉｎ）、堆積効率（％）、スート体の外形変動を評価した結果を表４に示す。
表４に示すように、実施例４では、上式（１）〜（３）を満たすように助燃性ガスの流速Ｖｉｓ，Ｖｏｓ及び可燃性ガスの流速Ｖｉｆ，Ｖｏｆを制御したので、２５ｇ／ｍｉｎ以上の速い堆積速度と、８０％程度の堆積効率の両方を同時に達成することができた。また、透明ガラス化した光ファイバ母材１は、外径変動がなく、良質なものであった。
これに対して、比較例４では、光ファイバ母材１の外径変動はなかったが、上式（１）が満たされていないために、堆積速度は２０ｇ／ｍｉｎ程度であり、堆積効率は６０％未満となった。
【００５９】
【表４】
【００６０】
このように、上式（１）〜（３）のすべてを満たすように、助燃性ガスの流速Ｖｉｓ，Ｖｏｓ及び可燃性ガスの流速Ｖｉｆ，Ｖｏｆを制御することで、堆積速度及び堆積効率の向上を図ることができる。実施例４のように、可燃性ガスの噴出流路を分割した場合、第２助燃性ガス噴出流路４２２の近傍に噴出される可燃性ガスの流速Ｖｏｆを、第１助燃性ガス噴出流路４２１の近傍に噴出される可燃性ガスの流速Ｖｉｆより速くすることで、容易に上式（１）〜（３）を満たすことができる。
【００６１】
［実施例５］
図９は、バーナの他の一例を示す図である。図９に示すように、バーナ５０は、原料ガスを噴出する原料ガス噴出流路５１、助燃性ガスを噴出する助燃性ガス噴出流路５２、可燃性ガスを噴出する可燃性ガス噴出流路５３を備えている。
可燃性ガス噴出流路５３は、第１可燃性ガス噴出流路５３１と、第２可燃性ガス噴出流路５３２で構成されている。第２可燃性ガス噴出流路５３２は、大口径の可燃性ガス噴出流路（例えば、図８の第２可燃性ガス噴出流路４３２）の開口の一部を邪魔板５３２ａで閉塞して構成され、後述する第２助燃性ガス噴出流路５２２の周囲にだけ可燃性ガスが噴出されるようになっている。邪魔板５３２ａは、例えば、第２助燃性ガス噴出流路５２２と対応する位置に第２助燃性ガス噴出流路５２２の外径より若干大きい孔が形成された石英板であり、噴出される可燃性ガスを整流できる程度の厚みとして２０ｍｍを有する。
第１可燃性ガス噴出流路５３１と第２可燃性ガス噴出流路５３２には別系統の供給路を通して可燃性ガスが供給される。したがって、それぞれのガス供給量を調整することで、噴出される可燃性ガスの流速は個別に制御される。
【００６２】
第１可燃性ガス噴出流路５３１の中心には、原料ガス噴出流路５１及びシールガス噴出流路５６が同心状に配置されている。また、第２可燃性ガス噴出流路５３２の外側には、シールガスを噴出するシールガス噴出流路５４、助燃性ガスを噴出する補助助燃性ガス噴出流路５５が同心状に配置されている。シールガスとしては、例えば、Ａｒ，Ｎ２などの不活性ガスが一般的に用いられる。
【００６３】
助燃性ガス噴出流路５２は、原料ガス噴出流路５１の外側に等間隔で環状配置された６個の小口径流路からなる第１助燃性ガス噴出流路５２１と、この第１助燃性ガス噴出流路５２１の外側に等間隔で環状配置された８個の小口径流路からなる第２助燃性ガス噴出流路５２２で構成された二重環構造となっている。第１助燃性ガス噴出流路５２１は、原料ガス噴出流路５１及びシールガス噴出流路５６を取り囲むように第１可燃性ガス噴出流路５３１内に配置され、第２助燃性ガス噴出流路５２２は、第２可燃性ガス噴出流路５３２内に配置されている。
【００６４】
第１助燃性ガス噴出流路５２１を構成する６個の小口径流路は、噴出ガスがガス噴出端から１８０ｍｍの地点で焦点を結び、第２助燃性ガス噴出流路５２２を構成する８個の小口径流路は、噴出ガスがガス噴出端から第１助燃性ガス以上の距離として２２０ｍｍの地点で焦点を結ぶようになっている。
第１助燃性ガス噴出流路５２１と第２助燃性ガス噴出流路５２２を構成する小口径流路の内径は同一とされ、第１助燃性ガス噴出流路５２１と第２助燃性ガス噴出流路５２２には別系統の供給路を通して助燃性ガスが供給される。したがって、それぞれのガス供給量を調整することで、噴出される助燃性ガスの流速は個別に制御される。
【００６５】
実施例５では、図８に示すバーナ５０を用いて、実施例１と同様にスート体３を形成した。このとき、上式（１）〜（３）のすべてを満たすように、助燃性ガスの流速Ｖｉｓ，Ｖｏｓ及び可燃性ガスの流速Ｖｉｆ，Ｖｏｆを制御した。そして、高温で加熱して脱水・焼結することによりスート体３を透明ガラス化し、実施例５に係るガラス体を作製した。
【００６６】
［比較例５］
比較例５では、スート形成工程において、上式（１）が満たされないように、助燃性ガスの流速Ｖｉｓ，Ｖｏｓ及び可燃性ガスの流速Ｖｉｆ，Ｖｏｆを制御した。その他のスート形成条件については、実施例５と同様とした。そして、高温で加熱して脱水・焼結することによりスート体３を透明ガラス化し、比較例５に係るガラス体を作製した。
【００６７】
実施例５及び比較例５で作製された光ファイバ母材１について、堆積速度（ｇ／ｍｉｎ）、堆積効率（％）、スート体の外形変動を評価した結果を表５に示す。
表５に示すように、実施例５では、上式（１）〜（３）を満たすように助燃性ガスの流速Ｖｉｓ，Ｖｏｓ及び可燃性ガスの流速Ｖｉｆ，Ｖｏｆを制御したので、２５ｇ／ｍｉｎ以上の堆積速度と、７５％以上の堆積効率の両方を同時に達成することができた。また、透明ガラス化した光ファイバ母材１は、外径変動がなく、良質なものであった。
これに対して、比較例５では、光ファイバ母材１の外径変動はなかったが、上式（１）が満たされていないために、堆積速度が２０ｇ／ｍｉｎより遅く、堆積効率は６０％未満となった。
【００６８】
【表５】
【００６９】
このように、上式（１）〜（３）のすべてを満たすように、助燃性ガスの流速Ｖｉｓ，Ｖｏｓ及び可燃性ガスの流速Ｖｉｆ，Ｖｏｆを制御することで、堆積速度及び堆積効率の向上を図ることができる。実施例５のように、可燃性ガスの噴出流路を分割した場合、第２助燃性ガス噴出流路５２２の近傍に噴出される可燃性ガスの流速Ｖｏｆを、第１助燃性ガス噴出流路５２１の近傍に噴出される可燃性ガスの流速Ｖｉｆより速くすることで、容易に上式（１）〜（３）を満たすことができる。
また、第２可燃性ガス噴出流路５３２から可燃性ガスを過剰に供給することなく所望の流速Ｖｏｆとすることができる。例えば、実施例５における第２可燃性ガス噴出流路５３２からの可燃性ガスの供給量は、実施例４における第２可燃性ガス噴出流路４３２からの可燃性ガスの供給量よりも少ないが、噴出流路の断面積が小さいために可燃性ガスの流速Ｖｏｆは同等となっている。したがって、助燃性ガスと可燃性ガスが堆積面で混合燃焼する際に両者の供給量が極端に異なることに起因してスートの堆積効率が低下するのを防止できる。第２可燃性ガス噴出流路５３２から噴出される可燃性ガスの流速Ｖｏｆを速くしたい場合に有効である。
【００７０】
以上、本発明者によってなされた発明を実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
【００７１】
例えば、本発明を適用可能なバーナは実施形態で示したものに限定されず、原料ガス噴出流路の周囲に助燃性ガス噴出流路が多重環構造で配置され、この助燃性ガス噴出流路の周囲に可燃性ガス噴出流路が配置されているバーナであればよい。
例えば、実施形態では、助燃性ガス噴出流路を二重環構造又は三重環構造とした場合について説明したが、さらに多くの多重環構造とすることができる。この場合は、三重環構造とした場合（実施例３）と同様に、バーナの外側における助燃性ガスと可燃性ガスの流速差が、最内側における助燃性ガスと可燃性ガスの速度差より小さくなるようにすればよい。
【００７２】
また、実施例５（図９参照）では、大口径の可燃性ガス噴出流路の一部を邪魔板５３２ａで閉塞することにより、噴出流路が第２助燃性ガス噴出流路５２２の周囲に制限された第２可燃性ガス噴出流路５３２を形成するようにしているが、図１０に示すように、第２助燃性ガス噴出流路６２２に対応して第２可燃性ガス噴出流路６３２を設けるようにしてもよい。この場合、シールガス噴出流路６４内に第２可燃性ガス噴出流路６３２が配置され、第２可燃性ガス噴出流路６３２内に第２助燃性ガス噴出流路６２２が配置されることとなる。
【００７３】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００７４】
１ 光ファイバ母材
２ ターゲットロッド
３ スート体
１０ バーナ
１１ 原料ガス噴出流路
１２ 助燃性ガス噴出流路
１２１ 第１助燃性ガス噴出流路
１２２ 第２助燃性ガス噴出流路
１３ 可燃性ガス噴出流路
１４ シールガス噴出流路
１５ 補助助燃性ガス
１６ シールガス噴出流路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原料ガスを噴出する原料ガス噴出流路と、
この原料ガス噴出流路を取り囲むように環状に設けられた複数の小口径流路からなり、これらの小口径流路から助燃性ガスを噴出する助燃性ガス噴出流路と、
前記原料ガス噴出流路及び前記助燃性ガス噴出流路の周囲に設けられ、可燃性ガスを噴出する可燃性ガス噴出流路と、を備えたバーナを用いて、
前記可燃性ガス及び前記助燃性ガスを噴出させ、この可燃性ガス及び助燃性ガスからなる火炎中に前記原料ガスを供給することにより生成されたガラス微粒子をターゲットロッドに堆積させる工程を備えた光ファイバ母材の製造方法において、
前記助燃性ガス噴出流路は、前記原料ガス噴出流路の外側に環状配置された第１助燃性ガス噴出流路と、この第１助燃性ガス噴出流路の外側に環状配置された第２助燃性ガス噴出流路と、で構成され、
前記第１助燃性ガス噴出流路からの前記助燃性ガスの流速をＶｉｓ（ｍ／ｓ）、
前記第１助燃性ガス噴出流路の近傍における前記可燃性ガスの流速をＶｉｆ（ｍ／ｓ）、
前記第２助燃性ガス噴出流路からの前記助燃性ガスの流速をＶｏｓ（ｍ／ｓ）、
前記第２助燃性ガス噴出流路の近傍における前記可燃性ガスの流速をＶｏｆ（ｍ／ｓ）としたとき、
｜Ｖｉｓ−Ｖｉｆ｜＞｜Ｖｏｓ−Ｖｏｆ｜
Ｖｉｓ≧Ｖｏｆ
Ｖｉｓ≦４０ｍ／ｓ
を満たすように、前記助燃性ガス及び前記可燃性ガスの流速を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】
（Ｖｉｓ−Ｖｉｆ）−（Ｖｏｓ−Ｖｏｆ）＞５ｍ／ｓを満たすように、前記助燃性ガス及び前記可燃性ガスの流速を制御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】
（Ｖｉｓ−Ｖｉｆ）≧１５ｍ／ｓを満たすように、前記助燃性ガス及び前記可燃性ガスの流速を制御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】
（Ｖｏｓ−Ｖｏｆ）≦１５ｍ／ｓを満たすように、前記助燃性ガス及び前記可燃性ガスの流速を制御することを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の光ファイバ母材の製造方法。
【請求項５】
Ｖｉｆ＜Ｖｏｆを満たすように、前記助燃性ガス及び前記可燃性ガスの流速を制御することを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の光ファイバ母材の製造方法。
【請求項６】
前記第１助燃性ガス噴出流路を構成する小口径流路内径を、前記第２助燃性ガス噴出流路を構成する小口径流路内径より小さくすることにより、前記Ｖｉｓ、Ｖｏｓを制御することを特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載の光ファイバ母材の製造方法。
【請求項１】
原料ガスを噴出する原料ガス噴出流路と、
この原料ガス噴出流路を取り囲むように環状に設けられた複数の小口径流路からなり、これらの小口径流路から助燃性ガスを噴出する助燃性ガス噴出流路と、
前記原料ガス噴出流路及び前記助燃性ガス噴出流路の周囲に設けられ、可燃性ガスを噴出する可燃性ガス噴出流路と、を備えたバーナを用いて、
前記可燃性ガス及び前記助燃性ガスを噴出させ、この可燃性ガス及び助燃性ガスからなる火炎中に前記原料ガスを供給することにより生成されたガラス微粒子をターゲットロッドに堆積させる工程を備えた光ファイバ母材の製造方法において、
前記助燃性ガス噴出流路は、前記原料ガス噴出流路の外側に環状配置された第１助燃性ガス噴出流路と、この第１助燃性ガス噴出流路の外側に環状配置された第２助燃性ガス噴出流路と、で構成され、
前記第１助燃性ガス噴出流路からの前記助燃性ガスの流速をＶｉｓ（ｍ／ｓ）、
前記第１助燃性ガス噴出流路の近傍における前記可燃性ガスの流速をＶｉｆ（ｍ／ｓ）、
前記第２助燃性ガス噴出流路からの前記助燃性ガスの流速をＶｏｓ（ｍ／ｓ）、
前記第２助燃性ガス噴出流路の近傍における前記可燃性ガスの流速をＶｏｆ（ｍ／ｓ）としたとき、
｜Ｖｉｓ−Ｖｉｆ｜＞｜Ｖｏｓ−Ｖｏｆ｜
Ｖｉｓ≧Ｖｏｆ
Ｖｉｓ≦４０ｍ／ｓ
を満たすように、前記助燃性ガス及び前記可燃性ガスの流速を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】
（Ｖｉｓ−Ｖｉｆ）−（Ｖｏｓ−Ｖｏｆ）＞５ｍ／ｓを満たすように、前記助燃性ガス及び前記可燃性ガスの流速を制御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】
（Ｖｉｓ−Ｖｉｆ）≧１５ｍ／ｓを満たすように、前記助燃性ガス及び前記可燃性ガスの流速を制御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】
（Ｖｏｓ−Ｖｏｆ）≦１５ｍ／ｓを満たすように、前記助燃性ガス及び前記可燃性ガスの流速を制御することを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の光ファイバ母材の製造方法。
【請求項５】
Ｖｉｆ＜Ｖｏｆを満たすように、前記助燃性ガス及び前記可燃性ガスの流速を制御することを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の光ファイバ母材の製造方法。
【請求項６】
前記第１助燃性ガス噴出流路を構成する小口径流路内径を、前記第２助燃性ガス噴出流路を構成する小口径流路内径より小さくすることにより、前記Ｖｉｓ、Ｖｏｓを制御することを特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載の光ファイバ母材の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−２２５４１３（Ｐ２０１１−２２５４１３Ａ）
【公開日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−９９３１６（Ｐ２０１０−９９３１６）
【出願日】平成２２年４月２３日（２０１０．４．２３）
【出願人】（０００００５２９０）古河電気工業株式会社 (4,457)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月２３日（２０１０．４．２３）
【出願人】（０００００５２９０）古河電気工業株式会社 (4,457)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]