多孔质玻璃母材的制造装置及制造方法制造方法及图纸

一种制造装置，制造光纤用多孔质玻璃母材，具备：纤芯形成用燃烧器，使玻璃微粒子附着在垂下的母棒上，形成相当于光纤纤芯的纤芯相当部；第1纤壳形成用燃烧器，使玻璃微粒子附着在纤芯相当部，形成相当于光纤纤壳的纤壳相当部的一部分；及第2纤壳形成用燃烧器，使玻璃微粒子附着在纤壳相当部的最表面，形成纤壳相当部的其他部分；且第2纤壳形成用燃烧器喷射的火焰的中心轴相对于水平面朝上倾斜。

Manufacturing Device and Method of Porous Glass Base Material

The invention relates to a manufacturing device for manufacturing porous glass base material for optical fibers, which comprises: a burner for core formation to attach glass particles to a pending master rod to form a core equivalent part of the fiber core; a burner for the first fiber shell formation to attach glass particles to the core equivalent part to form a fiber shell equivalent part of the fiber shell; and a second fiber shell formation. With a burner, glass particles are attached to the top surface of the fibre shell equivalent part to form other parts of the fibre shell equivalent part, and the center axis of the flame ejected by the burner is inclined upward relative to the horizontal surface.

【技术实现步骤摘要】
多孔质玻璃母材的制造装置及制造方法
本专利技术涉及一种多孔质玻璃母材的制造装置及制造方法。
技术介绍
已有一种VAD法(Vapor-phaseAxialDepositionMethod：气相轴向沉积法)，使用多个合成用燃烧器，同时形成光纤用多孔质玻璃母材的纤芯相当部和纤壳相当部(参照专利文献1)。专利文献1：日本专利第5697165号公报
技术实现思路
[专利技术要解决的问题]当利用所述专利文献1记载的方法制造多孔质玻璃母材时，有使用水平配置的燃烧器形成的多孔质玻璃母材部分产生裂纹等而导致良率下降的情况。[解决问题的技术方案]在本专利技术的第1实施方式中，提供一种制造装置，制造光纤用多孔质玻璃母材，具备：纤芯形成用燃烧器，使玻璃微粒子附着在垂下的母棒上，形成相当于光纤纤芯的纤芯相当部；第1纤壳形成用燃烧器，使玻璃微粒子附着在纤芯相当部，形成相当于光纤纤壳的纤壳相当部的一部分；及第2纤壳形成用燃烧器，使玻璃微粒子附着在纤壳相当部的最表面，形成纤壳相当部的其他部分；且第2纤壳形成用燃烧器喷射的火焰的中心轴相对于水平面朝上倾斜。在本专利技术的第2实施方式中，提供一种制造方法，使玻璃微粒子附着在垂下的母棒上，形成相当于光纤纤芯的纤芯相当部，使玻璃微粒子附着在纤芯相当部，形成相当于光纤纤壳的纤壳相当部的一部分，使玻璃微粒子附着在纤壳相当部的最表面，形成纤壳相当部的其他部分，制造光纤用多孔质玻璃母材，当形成多孔质玻璃母材的直径变成目标外径的部分时，使燃烧器倾斜，以便使形成纤壳相当部的其他部分的燃烧器喷射的火焰的中心轴相对于水平面朝上。所述
技术实现思路
并未列举本专利技术的全部可能特征。这些特征群的次组合也属于本专利技术。附图说明图1是制造装置10的示意图。图2是表示外侧纤壳形成用燃烧器43的倾斜θ与附着率的关系的图表。图3是表示外侧纤壳形成用燃烧器43的倾斜θ与良率的关系的图表。[附图标记的说明]10制造装置11反应容器12固持部13吸入口14排出口20母棒30多孔质玻璃母材31纤芯相当部32内侧纤壳相当部33外侧纤壳相当部41纤芯形成用燃烧器42内侧纤壳形成用燃烧器43外侧纤壳形成用燃烧器具体实施方式接下来，通过专利技术的实施方式说明本专利技术。下述实施方式并不限定权利要求的专利技术。实施方式中说明的特征的所有组合并非必须是专利技术的解决方案。图1是表示利用VAD法制造光纤用多孔质玻璃母材的制造装置10的结构的示意图。制造装置10具备反应容器11、固持部12、纤芯形成用燃烧器41、内侧纤壳形成用燃烧器42、及外侧纤壳形成用燃烧器43。反应容器11将制造多孔质玻璃母材的环境包围，防止制造出的多孔质玻璃母材被污染，同时防止制造过程中产生的玻璃微粒子等飞散。此外，为了形成多孔质玻璃母材的形成过程的气氛，在反应容器11上设置了吸入口13及排出口14。清洁的空气等从反应容器11的吸入口13被供给。由此，确保多孔质玻璃母材的制造环境干净。从反应容器11的排出口14排出被供给的空气的一部分，并将虽已合成但未附着到多孔质玻璃母材的玻璃微粒子排出到反应容器11的外部。排出的玻璃微粒子在反应容器11的外部被收集，防止向周边环境飞散。固持部12将母棒20的上端固持，使母棒20下垂到反应容器11的内部。而且，固持部12在母棒20已垂下的状态下绕垂直旋转轴旋转且和母棒20一同升降。由此，使作为附着玻璃微粒子的靶材的母棒20下垂到反应容器11的内部，并随着多孔质玻璃母材的成长上拉母棒20，能形成具有目标长度的多孔质玻璃母材。纤芯形成用燃烧器41、内侧纤壳形成用燃烧器42、及外侧纤壳形成用燃烧器43分别将作为玻璃原料的四氯化硅、八甲基环四硅氧烷等的气体吹入氢氧焰等火焰中，合成玻璃微粒子。合成后的玻璃微粒子会附着在由固持部12垂下的母棒20周围，形成多孔质玻璃母材30。形成的多孔质玻璃母材30在后续步骤中经加热炉脱水及透明化而变成玻璃母材。另外，多孔质玻璃母材30包含在光纤中作为纤芯部的纤芯相当部31。纤芯相当部31是利用使玻璃微粒子直接附着在母棒20的前端的纤芯形成用燃烧器41而形成的。在纤芯形成用燃烧器41中，作为用于提升折射率的掺杂剂的氧化锗的原料，被供给包含四氯化锗的原料气体。而且，在纤芯形成用燃烧器41中，被供给作为玻璃原料的四氯化硅、作为可燃性气体的氢气、作为助燃性气体的氧气、密封气体的氮气、氩气等。此外，多孔质玻璃母材30中，包含在光纤中作为纤壳部的内侧纤壳相当部32及外侧纤壳相当部33。纤壳相当部整体体积明显大于纤芯相当部，因此在形成纤壳相当部时有使用多个合成用燃烧器的情况。图示例子中，设置了内侧纤壳形成用燃烧器42及外侧纤壳形成用燃烧器43，所述内侧纤壳形成用燃烧器42形成在纤壳相当部中邻接于纤芯相当部31的内侧纤壳相当部32，所述外侧纤壳形成用燃烧器43形成位于纤壳相当部的表面的外侧纤壳相当部33。另外，纤壳形成用燃烧器的个数并不限于2个，外侧纤壳形成用燃烧器43意味着形成外侧纤壳相当部33的最表面的燃烧器。在内侧纤壳形成用燃烧器42及外侧纤壳形成用燃烧器43中，也可以不添加改变折射率的掺杂剂，供给作为玻璃原料的四氯化硅、作为可燃性气体的氢气、作为助燃性气体的氧气、作为密封气体的氩气等。而且，也可以添加四氯化锗气体、四氟化硅气体等以调整纤壳部的折射率。当使用如上所述的制造装置10制造多孔质玻璃母材30时，纤芯形成用燃烧器41的设置条件是根据要形成的纤芯相当部31的目标规格等来决定的。而且，内侧纤壳相当部32是直接形成在纤芯相当部31的表面的，因此内侧纤壳形成用燃烧器42的设置条件也很大程度依赖于纤芯形成用燃烧器41等的设置条件。相对于此，有关外侧纤壳形成用燃烧器43的设置条件并无特殊限制。然而，当形成纤壳部时使用了多个燃烧器时，若燃烧器的火焰相互干渉，玻璃微粒子对多孔质玻璃母材30的附着率便会下降。于此，所谓玻璃微粒子的附着率，是指用合成用燃烧器生成的玻璃微粒子之中，附着到多孔质玻璃母材30上的玻璃微粒子的比率。当玻璃微粒子的附着率下降时，材料良率下降，材料成本上升。还有未附着在多孔质玻璃母材30的玻璃微粒子在反应容器11的内面堆积而形成块的情况。这种玻璃微粒子对于成长中的多孔质玻璃母材30来说是杂质，会引起玻璃母材产生气泡等，导致品质下降。另外，当形成纤壳相当部时使用了多个合成用燃烧器时，有形成中的多孔质玻璃母材30形成热分布的情况。多孔质玻璃母材较脆，当制造中或刚制造后产生热应力，便会产生裂纹或剥落，导致多孔质玻璃母材30的良率下降。在多孔质玻璃母材30的形成过程中，当内侧纤壳形成用燃烧器42的火焰、和外侧纤壳形成用燃烧器43的火焰过于接近时，推测会发生两个燃烧器的火焰干涉。而且当内侧纤壳形成用燃烧器42的火焰、和外侧纤壳形成用燃烧器43的火焰离得过远时，推测多孔质玻璃母材30的表面会形成温度分布，多孔质玻璃母材30会产生热应力。因此，通过变更外侧纤壳形成用燃烧器43的中心线T相对于水平面H所成的倾斜角θ，改变外侧纤壳形成用燃烧器43的火焰接触多孔质玻璃母材30的表面的位置，检查对形成的多孔质玻璃母材30的品质的影响。当变更外侧纤壳形成用燃烧器43的倾斜角θ，外侧纤壳形成用燃烧器43变得水平时，以具有目标外径的多孔质玻璃母材30的表面、和外侧纤壳形成用燃本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制造装置，制造光纤用多孔质玻璃母材，其特征在于，具备：纤芯形成用燃烧器，使玻璃微粒子附着到垂下的母棒上，形成相当于光纤纤芯的纤芯相当部；第1纤壳形成用燃烧器，使玻璃微粒子附着到所述纤芯相当部，形成相当于光纤纤壳的纤壳相当部的一部分；及第2纤壳形成用燃烧器，使玻璃微粒子附着到所述纤壳相当部的最表面，形成所述纤壳相当部的其他部分；且所述第2纤壳形成用燃烧器喷射的火焰的中心轴相对于水平面朝上倾斜。

【技术特征摘要】
2017.10.13 JP 2017-1996891.一种制造装置，制造光纤用多孔质玻璃母材，其特征在于，具备：纤芯形成用燃烧器，使玻璃微粒子附着到垂下的母棒上，形成相当于光纤纤芯的纤芯相当部；第1纤壳形成用燃烧器，使玻璃微粒子附着到所述纤芯相当部，形成相当于光纤纤壳的纤壳相当部的一部分；及第2纤壳形成用燃烧器，使玻璃微粒子附着到所述纤壳相当部的最表面，形成所述纤壳相当部的其他部分；且所述第2纤壳形成用燃烧器喷射的火焰的中心轴相对于水平面朝上倾斜。2.根据权利要求1所述的制造装置，其中所述第2纤壳形成用燃烧器相对...

【专利技术属性】
技术研发人员：乙坂哲也，
申请(专利权)人：信越化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP