石英制燃烧器和光纤用玻璃母材的制造方法技术

本发明专利技术提供了一种石英制燃烧器和一种光纤用玻璃母材的制造方法，其中，通过降低在制作石英燃烧器时石英材料中所含杂质的浓度、特别是铁（Fe）的含有浓度，特别是可以减少火焰抛光时附着在光纤用玻璃母材上的杂质，从而减少拉丝时光纤中所产生的异常点。燃烧炉20由高纯度石英材料（SiO2）形成，在该纯石英材料所含的杂质中，铁（Fe）的平均质量浓度为0.3ppm以下。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在制造光纤用玻璃母材时所使用的石英制燃烧器、以及光纤用玻璃母材的制造方法。
技术介绍
作为传统的光纤用玻璃母材的制造方法，有通过OVD法或VAD法等在反应容器中使用玻璃微粉末生成用燃烧器、使玻璃微粒沉积在起始玻璃棒上从而制成玻璃微粒沉积体的沉积工序(例如，参照专利文献1)，也有使通过该沉积工序制得的玻璃微粒沉积体脱水·烧结从而透明玻璃化的透明化工序(例如，参照专利文献2)。专利文献I中记载了生成玻璃微粉末的玻璃微粉末生成用燃烧器是由高纯度的石英玻璃(SiO2)构成的。另外，专利文献2的制造方法中记载了使用这样的炉芯管从透明化工序中的烧结炉的炉芯管表层开始直至ΙΟμπι深的区域内的铁(Fe)的平均质量浓度为2ppm以下。另外，如专利文献3所述，已知在从通过所述透明化工序制得的玻璃母材中拉丝光纤的拉丝工序之前，使用石英制燃烧器来进行去除玻璃微粒沉积体表面的杂质或者研磨其表面的火焰抛光工序。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开昭59-227735号公报专利文献2 :日本特开2003-212559号公报专利文献3 日本特开平7-232929号公报
技术实现思路
本专利技术要解决的问题对于根据传统的制造方法所得到的光纤用玻璃母材，存在着拉丝过程中的光纤发生断线或线径变化的情况。本专利技术人通过专心研究，发现在这样的拉丝工序中所发生的断线或线径变化等的原因是，拉丝前火焰抛光时的燃烧器自身所含杂质浓度所造成的影响。S卩，火焰抛光时，伴随着燃烧器自身的劣化，燃烧器自身所含有的铁(Fe)等杂质与火焰一起飞散，从而附着在玻璃母材上。当在火焰抛光时杂质附着在玻璃母材上时，由光纤拉丝时的玻璃母材所引起的断线或线径变化等异常点就变得容易发生。关于异常点的发生频率，在拉丝长度为2000km时通常为平均一次左右，但是如果附着有杂质时，其将恶化几倍至几十倍。但是，在使用上述专利文献I和3所记载的高纯度石英制燃烧器时，并未对石英材料中所含的杂质、特别是影响大的铁(Fe)的含有浓度进行研究过。本专利技术的目的是提供一种，其中，通过降低在制作石英燃烧器时石英材料中所含的杂质浓度、特别是铁(Fe )的含有浓度，特别是使火焰抛光时附着在光纤用玻璃母材上的杂质减少，从而减少了拉丝时光纤中产生的断线或线径变化等异常点。解决问题的方法能够解决上述问题的本专利技术的石英制燃烧器是由石英材料形成的并且用于制造光纤用玻璃母材的石英制燃烧器，其特征在于，在所述石英材料所含的杂质中，铁(Fe)的平均质量浓度为O. 3ppm以下。另外，本专利技术的光纤用玻璃母材的制造方法为使用由石英材料形成的石英制燃烧器来制造玻璃母材的光纤用玻璃母材的制造方法，其特征在于，使用在所述石英材料所含的杂质中铁(Fe)的平均质量浓度为O. 3ppm以下的所述石英制燃烧器来制造所述光纤用玻璃母材。此外，关于本专利技术的光纤用玻璃母材的制造方法，优选的是，将由所述石英材料形成的所述石英制燃烧器用于所述光纤用玻璃母材表面的火焰抛光工序中。 专利技术的效果根据本专利技术的石英制燃烧器以及光纤用玻璃母材的制造方法，通过使石英材料所含的杂质中铁(Fe)的平均质量浓度降至O. 3ppm以下，特别是减少了火焰抛光时附着在光纤用玻璃母材上的杂质，从而减少了拉丝时所产生的断线或线径变化等异常点。附图简要说明附图说明图1为示出了使用本专利技术的石英制燃烧器来制造光纤用玻璃母材的火焰抛光装置的重要部件的部分示意图。图2为示出了图1中的石英制燃烧器的透视示意图。图3为图1的A-A线截面图。符号说明10…火焰抛光装置、11···支承架、12···保持工具、13···起始玻璃棒、14···玻璃母材、15…固定板、20···石英制燃烧器、21···夕卜管、22···内管、23···氧供给管、24···氢供给管、25···氢用喷口、26···氧用喷口、27···玻璃母材的中心轴、30···氢氧火焰具体实施例方式以下，关于本专利技术的石英制燃烧器以及光纤用玻璃母材的制造方法的一个实施方案，以在通过VAD法等制得的玻璃母材的拉丝工序前所进行的火焰抛光工序为例来进行说明。如图1所示，实施本实施方案的光纤用玻璃母材制造方法的火焰抛光装置10为这样的装置通过VAD法等使玻璃微粒沉积在起始玻璃棒13上，然后为了除去附着在透明化后的玻璃母材14表面上的杂质或为了研磨表面，在拉丝工序前通过石英制燃烧器20(以下简称为燃烧器)对玻璃母材14的表面进行加热。火焰抛光装置10在未示出的支柱上设置有支承架11，该支承架11可以通过沿支柱设置的升降结构来进行升降，并且在顶端附近安装有保持工具12。保持工具12在保持起始玻璃棒13和悬挂玻璃母材14的同时，以玻璃母材14为中心轴绕其转动。本实施方案的燃烧器20为朝向玻璃母材14的外周而设置的(例如)二重管构造的氢氧燃烧器，其以顶端朝向玻璃母材14的中心轴的状态而被固定在石英等制成的固定板15上。燃烧器20由高纯度的石英材料(SiO2)形成，在该石英材料所含的杂质中铁(Fe)的平均质量浓度为O. 3ppm以下。由此，可以将在火焰抛光时附着在玻璃母材14表面上的杂质抑制在最低限度，从而可以减少拉丝时光纤中产生的气泡、断线、线径变化等异常点。需要说明的是，这里所说的高纯度的石英材料是指SiO2的比率为99. 995 (w%)以上。另外，虽然作为铁(Fe)以外的其它杂质存在有镍(Ni)、铬(Cr)、铜(Cu)等，但是与含有铁对断线等造成的影响相比，它们的影响较小。另外，一般来说与铁(Fe)相比这些杂质微量地存在于母材中。需要说明的是，Fe的平均质量浓度的下限值为作为制造上以及测定上的界限的O. 05ppm。如图2所示，燃烧器20为具备(例如)圆筒管状的外管21、以及位于该外管21内 侧的细径内管22的二重管结构。外管21和内管22都是由在石英材料(SiO2)所含的杂质中铁(Fe)的平均质量浓度为O. 3ppm以下的高纯度石英材料形成的。特别是，容易劣化的外管21和内管22的顶端部分中铁的平均质量浓度优选为O. 2ppm以下。燃烧器20在外管21和内管22之间形成有氢用喷口 25,从氢用喷口 25喷出由与外管21相连接的氢供给管24所供给的氢(H2)。另外，内管22与氧供给管23相连接，由氧供给管23所供给的氧(O2)从氧用喷口 26喷出。从氢用喷口 25喷出的H2和从氧用喷口 26喷出的O2发生氧化反应从而燃烧，由此生成氢氧火焰。如图3所示，在圆筒状的固定板15上，在朝向玻璃母材14的中心轴27的圆周方向上以相等间隔固定有多个燃烧器20。通过这些多个(本实施方案为12个)燃烧器20，能够获得对玻璃母材14表面进行火焰抛光所必需的氢氧火焰30的火力。需要说明的是，固定板15并不局限于圆筒状，也可以形成为与燃烧器数量对应的多角筒状。接下来，对光纤用玻璃母材的制造方法进行说明。(火焰抛光工序)在图1所示出的火焰抛光装置10中，通过使玻璃微粒沉积在起始玻璃棒13上而透明化的玻璃母材14，通过将起始玻璃棒13的上端安装在保持工具12上而悬挂在支承架11下。其次，利用升降结构使支承架11下降，并使玻璃母材14下降至多个燃烧器20呈圆状布置的固定板15中，同时通过保持工具12而使玻璃母材14以其中心轴27为中心转动(参照图3)。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种石英制燃烧器，其由石英材料形成并用于制造光纤用玻璃母材，其特征在于，在所述石英材料所含的杂质中，铁(Fe)的平均质量浓度为0.3ppm以下。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：幅崎利已，久保祐介，
申请(专利权)人：住友电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：