用于制造光纤母材的装置和利用该装置制造光纤的方法制造方法及图纸

一种用于制造光纤母材的装置，其包括在芯部燃烧器侧具有开口部分的芯部隔板，该芯部隔板设置在要用于ＶＡＤ方法的装置的反应器中、芯部燃烧器四周上。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种在基于VAD方法制造多孔光纤母材步骤中用于制造芯部母材的装置，并涉及一种用于利用该装置制造芯部母材的方法。
技术介绍
根据传统的VAD方法(气相轴向淀积方法)，公知为一种制造石英光纤型坯的装置，玻璃成形(玻璃合成)通过在氢氧焰内金属卤化物的气相反应而进行，且如此产生的玻璃精细颗粒沉积在目标元件的四周上，以获得光纤母材。目标元件在径向拉拔，同时，母材尖端位置和芯部燃烧器之间的距离保持恒定。拉伸母材的速率被称为生长率。此后，以该方式制造的玻璃多孔母材被烧结以通过高温热处理产生透明型坯，该型坯然后通过拉伸等加工成光纤。在由这些方法制造光纤母材过程中，目标元件和燃烧器容放在反应器中，以便在燃烧器火焰中产生的玻璃精细颗粒均匀并有效地粘着到目标元件的表面上，且气流通过遮挡反应器予以调节。在这种方法中使用的制造光纤母材的装置构造如图7(a)和7(b)所示。图7(a)是用于制造光纤母材装置的示意性前视图，而图7(b)是从箭头A方向看到的图7(a)的侧视图。如图7(a)和7(b)所示，反应器12设置有多管芯部燃烧器1和包层燃烧器(clad burner)2。然后，通过将四氯化硅气体注入由芯部燃烧器产生的氢氧焰(芯部火焰)3中，而由火焰水解反应而形成二氧化硅精细颗粒。所产生的颗粒在纵向上沉积到导杆4上，以获得多孔母材5。在这种情况下，如果少量添加剂，如四氯化锗、磷酰氯、或溴化硼与四氯化硅气体一起注入火焰中，与二氧化硅精细颗粒同时产生例如由二氧化锗构成的精细颗粒，因此，有可能制造在其径向具有预定二氧化锗等分布的多孔母材。根据利用传统VAD方法制造光纤母材的方法，如图7(a)和7(b)所示，为了均匀并有效沉积玻璃精细颗粒，并为了防止反应器过热以及玻璃沉积到反应器壁上，通过在调节气流中旋转并拉拔光纤母材而将玻璃精细颗粒沉积到导杆上，该调节气流如从燃烧器一侧上的气体入口14和15向空气排放管11流动的水平气流6及气幕流7，和下降气流8等。气体入口14表示用于水平气流的气体入口，而气体入口15表示用于气幕流的气体入口。另外，如图7(a)和7(b)所示，在玻璃合成过程中，母材的温度通过利用测温观察器9监控母材表面而予以控制。此外，以相同方式，对母材生长至关重要的母材尖端温度也通过用辐射温度计10监控而予以控制。然而，为了制造更均质的光纤母材，以及为了提高光纤母材的生产率，在水平气体流动和下降气体流动时形成母材的过程中，发现存在如下的问题a)如图8(a)和8(b)中箭头所示，从芯部火焰和包层火焰产生的上升气流被下降气流推下。从而导致紊乱的下降气流。该下降气流落到反应器的底面和侧表面上，并从而产生上升气流。芯部火焰的闪烁程度由于该上升气流而增大，因而生长率变得不稳定。结果，如此获得的光纤母材在纵向方向直径内缺乏均匀性。b)由于芯部火焰闪烁程度较大，母材尖端温度变得不稳定。因此，在母材尖端的母材密度降低，并容易在母材上发生断裂。
技术实现思路
本专利技术为一种用于制造光纤母材的装置，其包括设置在用于VAD方法中的反应器内的芯部燃烧器四周上的芯部隔板。此外，本专利技术是一种用于制造光纤母材的方法，该方法包括利用所述用于制造光纤母材的装置。本专利技术其他和进一步的特性及优点将从与附图相联系的以下描述中得以更全面理解。附图说明图1(a)和1(b)是用于说明根据本专利技术的用于制造光纤母材的装置的实施例的示意图，图1(a)是从制造装置前侧看到的视图，而图1(b)是制造装置芯部隔板部分的示意图(在图中也示出了母材尖端5a的位置，相同的5a示于其他图中)；图2(a)和2(b)是示出根据本专利技术的第一示例的装置的示意图。图2(a)是从制造装置前侧看到的视图，而图2(b)是制造装置芯部隔板部分的示意图；图3是用于说明根据本专利技术的第二示例的装置的芯部隔板部分的示意图；图4是用于说明根据本专利技术第三示例的装置的芯部隔板部分的示意图；图5是用于说明根据本专利技术第四示例的装置的芯部隔板部分的示意图；图6是用于说明根据本专利技术第五示例的装置的芯部隔板部分的示意图；图7(a)和7(b)是用于说明根据传统示例的制造光纤母材装置的示意图，图7(a)是从传统制造装置的前侧看到的视图，而图7(b)是从箭头A方向看到的图7(a)的视图；图8(a)和8(b)是用于解释在根据传统示例的制造光纤母材的装置中的气流的视图，图8(a)是从该装置前侧看到的视图，而图8(b)是从该装置的底侧看到的视图。具体实施例方式本专利技术的专利技术者已经深入研究以解决传统技术中的上述问题。作为结果，已经发现具有预定高度的挡板(在此，该挡板被称作芯部隔板)设置在要用于VAD方法的装置的反应器中、芯部燃烧器的四周上，以便不与芯部火焰和母材接触，因而有可能防止气流由于受水平气流和下降气流的影响而不规则地流入芯部火焰内，并有可能调整反应器内的气流紊乱。本专利技术者还确认芯部隔板在防止芯部火焰闪烁上是有效的。本专利技术已经基于这些发现得以实现。于是，根据本专利技术，提供了以下装置(1)用于制造光纤母材的装置，其包括设置在要用于VAD方法的装置的反应器中、芯部燃烧器四周上的芯部隔板； (2)如上述(1)所述的装置，其中，芯部隔板具有在芯部燃烧器侧的开口部分；(3)如上述(1)或(2)所述的装置，其中，芯部隔板至少具有与芯部燃烧器喷嘴一个位置相同的高度，该芯部隔板具有圆柱形状，其直径不小于多孔母材的直径，该芯部隔板设置在多孔母材之下，且芯部隔板的底部接触反应器的底面；(4)如上述(1)、(2)或(3)所述的装置，其中，芯部隔板开口部分的宽度小于芯部隔板本身的宽度；(5)如上述(1)到(4)中任一项所述的装置，其中，芯部隔板调整反应器中的气流；(6)一种用于制造光纤母材的方法，其包括利用如上述(1)到(5)中任一项所述的制造光纤母材的装置。将参照附图描述根据本专利技术的用于制造光纤母材的装置的优选实施例。图1(a)和1(b)示意性说明了根据本专利技术的用于制造光纤母材的装置。图1(a)是从制造装置前侧看到的视图，而图1(b)是从底部看到的视图。在这些图中的用于制造光纤母材的装置基本上与图7(a)和7(b)所示的用于制造光纤母材的装置相同，从而相应的部分用相同的附图标记标识。以下，在附图中只示出了以附图标记标识的本专利技术装置的主要部分。(例如，省略了测温观察器9或辐射温度计10，且在图1(a)和1(b)中未示出)另外，图8(b)中芯部火焰3中绘出的交叉箭头表示芯部火焰闪烁。在该实施例中，如图1(a)和1(b)所示，附图标记12标识耐热反应器。此外，空气供给管状部分16设置在反应器上部，而导杆4可向上及向下移动并可旋转地插入反应器内部。根据本实施例，空气供给管状部分16为包括内管16a和外管16b的双管，然而，其可以是单管。此外，空气排放管11设置在反应器上部。以图7(a)和7(b)所示的相同方式，空气入口(用于水平气流及用于气幕气流)在燃烧器侧的侧壁上开口。在形成玻璃期间，水平气流和气幕气流从空气入口侧(此后，空气入口侧称为上游侧)向空气排放管侧形成。另外，下降气流由在装置上部内的空气供给管状部分16一侧形成。上述结构与图7(a)和7(b)中所示的相同。在该实施例中，芯部隔板13布置在母材之下，以接触反应器12的底面并在上游侧开口的形式围绕芯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制造光纤母材的装置，包括设置在要用于ＶＡＤ方法的装置的反应器中、芯部燃烧器的四周上的芯部隔板。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：和田裕之，有马洁，桑原正英，户田贞行，
申请(专利权)人：古河电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]