光纖用母材的制造裝置的制造方法
【專利說明】
[技術(shù)領(lǐng)域]
[0001]本發(fā)明涉及光纖用母材的制造裝置。
[【背景技術(shù)】]
[0002]作為光纖用母材的制造方法，具有軸向氣相沉積法(Vapor phase AxialDeposit1n method，VAD法)，外氣相沉積法(Outside Vapor Deposit1n method，0VD法)等。在這些方法中，向在反應(yīng)容器中使氫和氧燃燒的氫氧火焰中提供四氯化硅(SiCl4)等的硅化物。然后，堆積通過水解反應(yīng)從硅化物生成的二氧化硅(S12)微粒，以生長多孔質(zhì)母材。得到的多孔質(zhì)母材通過加熱和燒結(jié)，以成為透明的光纖用母材(例如參照專利文獻(xiàn)I)。
[現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)]
[專利文獻(xiàn)]
[專利文獻(xiàn)I]特開平1-239033號(hào)公報(bào)
[
【發(fā)明內(nèi)容】
]
[發(fā)明要解決的問題]
[0003]在生長多孔質(zhì)母材的過程中，針對(duì)多孔質(zhì)母材的品質(zhì)變化的情況。
[解決課題的手段]
[0004]本發(fā)明的第一實(shí)施方式提供了一種光纖用母材的制造裝置，包括反應(yīng)容器;燃燒器，燃燒器的一部分從連通反應(yīng)容器的內(nèi)部與外部之間的插入口插入到反應(yīng)容器的內(nèi)部，朝向位于反應(yīng)容器的內(nèi)部的原材料噴出火焰；以及密封結(jié)合部件，在插入口中在反應(yīng)容器和燃燒器之間進(jìn)行氣密地密封，密封結(jié)合部件包括:一端，密接在插入的燃燒器處;另一端，相對(duì)于燃燒器不進(jìn)行接觸并且具有使燃燒器插入的孔，以及相對(duì)于反應(yīng)容器進(jìn)行密接；以及連接部，隔斷在一端和另一端之間的應(yīng)力傳播，并且將一端與另一端氣密地連接。
[0005]本發(fā)明的第二實(shí)施方式提供了一種光纖用母材的制造方法，其使用光纖用母材的制造裝置，該光纖用母材的制造裝置包括反應(yīng)容器;燃燒器，燃燒器的一部分從連通反應(yīng)容器的內(nèi)部與外部之間的插入口插入到反應(yīng)容器的內(nèi)部；以及密封結(jié)合部件，在插入口中在反應(yīng)容器和燃燒器之間進(jìn)行氣密地密封，密封結(jié)合部件包括:一端，在插入的燃燒器處進(jìn)行密接;另一端，相對(duì)于燃燒器不進(jìn)行接觸并且具有使燃燒器插入的孔，以及相對(duì)于反應(yīng)容器進(jìn)行密接；以及連接部，隔斷在一端和另一端之間的應(yīng)力傳播，并且將一端與另一端氣密地連接，所述制造方法使用所述制造裝置，朝向位于反應(yīng)容器的內(nèi)部的原材料，從燃燒器噴出火焰。
[0006]上述的
【發(fā)明內(nèi)容】
并未列出本發(fā)明的全部特征。這些特征組的子組合也屬于本發(fā)明。
[【附圖說明】]
[0007]圖1是通過VAD方法制造光纖用母材210的制造裝置10的示意圖。 圖2是反應(yīng)容器110和燃燒器130之間的密封構(gòu)造的示意圖。
圖3是燃燒器靴狀部140的示意圖。
圖4是在光纖用母材210中徑向折射率分布的圖表。
圖5是反應(yīng)容器110和燃燒器130之間的密封構(gòu)造的示意圖。
圖6是在光纖用母材210中徑向折射率分布的圖表。
[0008]以下，通過發(fā)明的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說明。以下實(shí)施方式不用于限制權(quán)利要求的范圍。實(shí)施方式中說明的全部特征的組合并不是發(fā)明的解決手段所必須的。
[【具體實(shí)施方式】]
[0009]圖1是通過VAD方法制造光纖用母材210的制造裝置10的示意圖。制造裝置10包括反應(yīng)容器110、提升機(jī)構(gòu)120、燃燒器130、攝影機(jī)150、控制臺(tái)160及PID控制器170。
[0010]反應(yīng)容器110對(duì)原材料220和在原材料220前端形成的光纖用母材210的周圍進(jìn)行包圍，將原材料220和光纖用母材210與大氣隔開。在開始制造光纖用母材210時(shí)，原材料220以及附著在原材料220上的光纖用母材210從圖中所示意的反應(yīng)容器110的上端出入。為此，反應(yīng)容器110包括可開閉的蓋子等。另外，反應(yīng)容器110的側(cè)面具有用于插入燃燒器130的插入口，參照?qǐng)D2另外對(duì)插入口進(jìn)行說明。
[0011]提升機(jī)構(gòu)120通過引錠桿230懸掛原材料220，在反應(yīng)容器110的內(nèi)部，將原材料220和附著在原材料220上的光纖用母材210以原材料220為旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，并且向圖中的上方提升。
[0012]燃燒器130在反應(yīng)容器110內(nèi)部懸掛的原材料220的下端附近或者在附著在原材料220的光纖用母材210的下端附近釋放火焰。燃燒器130例如是通過石英玻璃形成的多管燃燒器，例如，可以通過質(zhì)量流量控制器進(jìn)行流量控制。除了產(chǎn)生氫氧焰的氫氣和氧氣之外，燃燒器130還將氮?dú)?、氬氣等惰性氣體、作為原料氣體的SiCl4和作為摻雜劑原料的GeCl4等的原料氣體提供至反應(yīng)容器110中。
[0013]這里，圖中所示的制造裝置10配置有多個(gè)燃燒器130。對(duì)于相對(duì)于反應(yīng)容器110向圖中上方提升的煙灰堆積體，使煙灰堆積在中心位置的燃燒器130噴出含Ge摻雜劑的原料氣體，以成為折射率高的核心的玻璃微粒進(jìn)行堆積。
[0014]另外，相對(duì)在圖中上方配置的，使煙灰堆積在煙灰堆積體的表面?zhèn)鹊娜紵?30提供不含Ge摻雜劑的原料氣體，以成為折射率低的包層的玻璃微粒堆積。這樣，也可以將燃燒器130設(shè)置為多個(gè)與燃燒器130本身的規(guī)格不同、提供不同的氣體成分的燃燒器。
[0015]攝影機(jī)150在圖中反應(yīng)容器110內(nèi)部生長的光纖用母材210的下端附近進(jìn)行拍攝?？刂婆_(tái)160的顯示部161顯示攝影機(jī)150拍攝的圖像。
[0016]控制臺(tái)160例如檢測提升機(jī)構(gòu)120提升光纖用母材210的提升速度，并且計(jì)算其平均值。另外，控制臺(tái)160將計(jì)算出的提升速度的平均值與預(yù)設(shè)的提升速度進(jìn)行比較，并計(jì)算其差值。進(jìn)一步，控制臺(tái)160根據(jù)計(jì)算出的差值來校正提供給燃燒器130的氣體流量。更進(jìn)一步，控制臺(tái)160通過PID控制器170來控制提升機(jī)構(gòu)120提升光纖用母材210的速度。
[0017]在上述的制造裝置10中通過VAD法制造光纖用母材210時(shí)，相對(duì)于燃燒器130，反應(yīng)容器110的相對(duì)位置和相對(duì)姿勢固定的狀態(tài)下，使燃燒器130產(chǎn)生的火焰朝向原材料220噴出。據(jù)此，燃燒器130產(chǎn)生的氫氧火焰中，順序地堆積摻雜有通過水解反應(yīng)生成的Ge的S12微粒和不含Ge的S12微粒，從而生成光纖用母材210。
[0018]這里，在制造裝置10中，通過攝影機(jī)150和顯示部161監(jiān)視堆積底面211，通過提升機(jī)構(gòu)120控制提升速度，從而將相對(duì)于燃燒器130的光纖用母材210的堆積底面211的位置保持在一定高度上。另外，監(jiān)視如上控制的隨時(shí)間變化的提升速度的平均值，基于該值來調(diào)節(jié)提供給燃燒器130的氣體流量，并且使提升速度穩(wěn)定。據(jù)此，制造的光纖用母材210的沿光纖用母材210的長度方向的折射率分布更加穩(wěn)定。這樣，可制造形成使折射率分布在長度方向中更加穩(wěn)定的長光纖用母材210。
[0019]并且，在形成光纖用母材210的過程中，生成由原料氣體生成的氯化氫、和未堆積在光纖用母材210上的S12微粒。優(yōu)選不將它們釋放到大氣中。因此，設(shè)置與反應(yīng)容器110內(nèi)部聯(lián)通的排氣管，可以將含有氯化氫氣體、S12微粒等的排放氣體排放至系統(tǒng)外的預(yù)處理設(shè)備。
[0020]在圖2中示出反應(yīng)容器110和燃燒器130之間的密封構(gòu)造的示意圖。與圖1相同的部件使用相同的附圖標(biāo)記并且省略重復(fù)的說明。在圖示的制造裝置10中，反應(yīng)容器110和燃燒器130之間通過燃燒器靴狀部140進(jìn)行氣密密封。
[0021]在圖示的制造裝置10中，在反應(yīng)容器110中，設(shè)置有作為燃燒器130的插入口的突出部111。突出部111具有與反應(yīng)容器110內(nèi)部聯(lián)通的短圓筒形狀。另外，突出部111在前端具有沿著與突出部111的突出方向相交的面在突出部111徑向外側(cè)擴(kuò)張的凸緣部112。另外，突出部111的內(nèi)徑大于被插入的燃燒器130的外徑。因此，包括突出部111的反應(yīng)容器110可以不與燃燒器130進(jìn)行直接接觸。
[0022]在圖示的制造裝置10中，燃燒器靴狀部140為密封結(jié)合部件的一個(gè)示例，由乳白色半透明的硅橡膠形成。燃燒器靴狀部140包括中空連接部143、設(shè)置在其兩端的凸緣部142和端部144。凸緣部142和端部144分別具有開口，與氣體供給線路131的端部結(jié)合的燃燒器130可以插通到燃燒器靴狀部140的內(nèi)側(cè)。
[0023]這里，燃燒器靴狀部140的凸緣部142通過靴狀壓具141相對(duì)于反應(yīng)容器110的突出部111的凸緣部112進(jìn)行固定。燃燒器靴狀部140側(cè)的凸緣部142和反應(yīng)容器110側(cè)的凸緣部112具有大致相同的形狀并且進(jìn)行密封連接。據(jù)此，反應(yīng)容器110和燃燒器靴狀部140之間進(jìn)行氣密結(jié)合。
[0024]另外，燃燒器靴狀部140的端部144中的內(nèi)徑略小于插在端部144內(nèi)側(cè)的燃燒器130的外形。這樣，燃燒器靴狀