CN102408192B - 光纤母材制造装置以及光纤母材制造方法 - Google Patents

光纤母材制造装置以及光纤母材制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种光纤母材制造装置以及光纤母材制造方法。该光纤母材制造装置具备:腔室;反应容器,其配置在上述腔室的内部;靶棒部件,其配置在上述反应容器内;燃烧器,其使玻璃微粒堆积于上述靶棒部件;分隔板,其将上述腔室的内部空间划分成第一空间和第二空间,且具有将上述第一空间与上述第二空间相互连通的多个贯通孔,其中第一空间配置有上述反应容器和上述燃烧器;进气部,其向上述第一空间内供给清洁的空气;排气部,其将上述第二空间内的空气排出。

Description

光纤母材制造装置以及光纤母材制造方法
本申请主张2010年8月2日申请的日本特愿2010-173902号的优先权,并在此引用其内容。
技术领域
本发明涉及光纤母材制造装置以及光纤母材制造方法。
背景技术
作为制造光纤的母材的方法,众所周知有VAD法或外包法。图7是表示使用VAD法的以往的光纤母材制造装置的概略构成的垂直剖视图。
如图7所示,光纤母材制造装置101具备:反应容器110、靶棒(target)部件120、纤芯燃烧器(core burner)130以及包层燃烧器(cladburner)140。靶棒部件120设置于反应容器110内。纤芯燃烧器130和包层燃烧器140使玻璃微粒沿轴向堆积在靶棒部件120的前端(下方)。
此外,在使用外包法的以往的光纤母材制造装置中,不设置纤芯燃烧器130而只具备包层燃烧器140。
靶棒部件120例如是由石英形成的棒状的部件,沿竖直方向延伸并设置于反应容器110内。靶棒部件120经由保持部121而支承于立柱(Column)122。在立柱122内设置有使靶棒部件120绕其中心轴线旋转、且沿中心轴线方向移动的未图示的驱动装置。纤芯燃烧器130是堆积用于在靶棒部件120的前端(下方)沿轴向形成纤芯而使用的玻璃微粒并生成纤芯烟灰(core soot)S1的燃烧器。包层燃烧器140是堆积用于在纤芯烟灰S1的外周形成包层而使用的玻璃微粒并生成包层烟灰(clad soot)S2的燃烧器。通过在靶棒部件120的前端(下方)沿轴向生成纤芯烟灰S1和包层烟灰S2,由此制造光纤多孔质母材S(以下,简称多孔质母材S)。通过对所制造的多孔质母材S进行基于加热的脱水处理以及透明玻璃化处理,来制成光纤母材。另外,在根据需要调整不足的包层之后,通过对光纤母材进行拉丝来制造光纤。
在所制造的光纤母材的内部要求尽可能地没有气泡。这是为了防止气泡使拉丝后的光纤的强度降低而增加光的传送损失而需要的。作为在光纤母材内产生气泡的原因可举出例如尘埃混入到制造中的多孔质母材S内的情况。为了抑制气泡的产生而进行将反应容器配置于腔室(booth)的内部,向腔室内导入清洁的空气即洁净空气(clean air),来减少反应容器内的尘埃(例如,参照日本特开平7-300332号公报)。即,如图7所示,光纤母材制造装置101设置有:腔室150,其在内部配置反应容器110;进气装置160,其用于向腔室150内供给洁净空气;排气装置180,其将反应容器110内的空气向外部排出。此外,排气装置180与形成于反应容器110的反应容器排气口111连结。
通过使进气装置160动作而向腔室150内供给洁净空气。在反应容器110的侧壁设置具有直径比包层燃烧器140的直径大的的开口部,在该开口部内嵌合***有包层燃烧器140。从开口部与包层燃烧器140之间的间隙向腔室150内供给的洁净空气流入到反应容器110内。由于反应容器110内的空气通过排气装置180的动作向外部排出,故供给到腔室150内的洁净空气,通过反应容器110内向外部排出。因此具备腔室150、进气装置160以及排气装置180的光纤母材制造装置101,能够使反应容器110内的尘埃的数量减少。由此得到能够减少混入到多孔质母材S内的尘埃的数量,能够抑制光纤母材内的气泡的一定的效果。
然而,在进行光纤母材制造装置101的维护时,由于作业员进入到腔室150内进行作业,故在腔室150内产生尘埃。另外,未堆积于靶棒部件120的玻璃微粒,附着于反应容器110的内表面,或者发生在制造时多孔质母材S的烟灰破裂而产生烟灰粉。
因此,需要清扫反应容器110或者腔室150。清扫作业也是由作业员在腔室150内进行的。
在进行维护或者清扫时产生的烟灰粉等尘埃,附着于腔室150的内表面(特别是地面151)。当在进行维护或者清扫后再次开始多孔质母材S的制造时,利用进气装置160的动作在腔室150内产生空气流,因此有可能扬起附着于腔室150的内表面的尘埃。另外,由于排气装置180经由反应容器排气口111将反应容器110内的空气排出,故产生从腔室150内朝向反应容器110内的空气流。被扬起的尘埃沿着这样的空气流进行流动,由此该尘埃浸入到反应容器110内并混入到制造中的多孔质母材S中。即,存在在进行维护或者清扫之后,使得制造的光纤母材内的气泡的数量增加的问题。
另外,由于预见到光纤母材内的气泡的增加,故在进行维护或者清扫等之后,在一定的时间内不能够再次开始制造。因此,存在降低光纤母材制造装置101的处理能力的问题。
发明内容
本发明是鉴于这样的以往的实际情况所做出的,其目的在于提供一种能够将腔室内的尘埃不通过反应容器内而排出,能够抑制尘埃向反应容器内浸入、抑制在光纤母材内产生气泡的光纤母材制造装置以及光纤制造方法。
本发明的第1方式的光纤母材制造装置具备:腔室;反应容器,其配置在上述腔室的内部;靶棒部件,其配置在上述反应容器内;燃烧器,其使玻璃微粒堆积于上述靶棒部件;分隔板,其将上述腔室的内部空间划分成第一空间和第二空间,且具有将上述第一空间与上述第二空间相互连通的多个贯通孔,其中第一空间配置有上述反应容器和上述燃烧器;进气部,其向上述第一空间内供给清洁的空气;以及排气部,其将上述第二空间内的空气排出。
优选地,在本发明的第1方式的光纤母材制造装置中,朝向重力方向依次配置有上述第一空间和上述第二空间。
优选地,在本发明的第1方式的光纤母材制造装置中,配置有上述进气口、上述燃烧器以及上述分隔板,以使上述空气流从上述进气部通过进气口供给到上述第一空间,并经过配置有上述燃烧器的位置,进而经过上述分隔板上的上述多个贯通孔被导入到上述第二空间。
优选地,本发明的第1方式的光纤母材制造装置,具备多个上述燃烧器,上述燃烧器的一部分经由第一支承部件配置于上述分隔板,上述第一支承部件构成为包括弹性部件。
优选地,本发明的第1方式的光纤母材制造装置,具备多个上述燃烧器,上述燃烧器的一部分经由第二支承部件,固定在形成上述第二空间的上述腔室的内表面。
优选地,本发明的第1方式的光纤母材制造装置,具备多个上述燃烧器,上述燃烧器的一部分经由第三支承部件,固定在配置于上述腔室的外部的刚性部材上。
优选地,本发明的第1方式的光纤母材制造装置,具备多个上述燃烧器,上述燃烧器的一部分经由第四支承部件,固定在上述反应容器的外表面。
本发明的第2方式的光纤母材制造方法,使用上述的光纤母材制造装置,一边使上述空气供给到上述第一空间后经过配置有上述燃烧器的位置,进而经过上述分隔板上的上述多个贯通孔导入到上述第二空间,一边制造光纤母材。
在进行光纤母材制造装置的维护或者清扫时,作业员在腔室内进行反应容器的维护以及清扫。另外,有时在反应容器内制造的多孔质母材会发生烟灰破裂。由于在这样的情况下会产生烟灰的微粒即烟灰粉,故需要清扫产生的烟灰粉。由于维护和清扫等会在腔室内产生烟灰粉等尘埃,而产生的尘埃会附着于腔室的分隔板。当在该状态下开始多孔质母材的制造,将清洁的空气从进气装置导入到第一空间内时,则在第一空间内产生空气流,有可能将附着于分隔板的尘埃扬起。
然而,在本发明的分隔板上形成有多个贯通孔。另外,在光纤母材制造装置中设置将第二空间内的空气排出的排气部,通过该排气部的动作,产生经过多个贯通孔从第一空间朝向第二空间的空气流。即,能够使第一空间内的大部分空气不经过反应容器内而流动到第二空间。即便存在附着于分隔板的尘埃被扬起的情况,尘埃也能够沿着从第一空间朝向第二空间的空气流进行流动,并经过多个贯通孔移动到第二空间。由此即便存在在分隔板上附着有尘埃的状态下开始多孔质母材的制造的情况,也能够减少侵入到反应容器内的尘埃的数量,能够抑制尘埃混入到制造中的多孔质母材内的情况。如上所述,具有以下效果:在通过加热多孔质母材而使多孔质母材透明玻璃化所得到的光纤母材中,能够抑制上述光纤母材内的气泡的产生。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式的、使用VAD法的光纤母材制造装置的概略构成的垂直剖视图。
图2是表示本发明的第一实施方式的、使用外包法的光纤母材制造装置的概略构成的垂直剖视图。
图3是表示本发明的第二实施方式的、使用VAD法的光纤母材制造装置的概略构成的垂直剖视图。
图4是表示本发明的第三实施方式的、使用VAD法的光纤母材制造装置的概略构成的垂直剖视图。
图5是表示本发明的第四实施方式的、使用VAD法的光纤母材制造装置的概略构成的垂直剖视图。
图6是表示本发明的第五实施方式的、使用VAD法的光纤母材制造装置的概略构成的垂直剖视图。
图7是表示使用VAD法的以往的光纤母材制造装置的概略构成的垂直剖视图。
附图标记说明:
1:光纤母材制造装置;10:反应容器;20:靶棒部件;22:立柱(刚性部件);30:纤芯燃烧器(燃烧器);31:第一支承部件;32:弹性部件;33:第二支承部件;34:第三支承部件;35:第四支承部件;40:包层燃烧器(燃烧器);50:腔室;50a:第一空间;50b:第二空间;51:分隔板;51a:贯通孔;60:进气装置(进气部);61:进气口;70:第一排气装置(排气部)。
具体实施方式
以下,针对本发明的光纤母材制造装置以及光纤制造方法,引用附图进行详细的说明。此外,在以下的说明中使用的附图,为了易于理解本发明的特征,且为了方便,有时将主要部分进行放大表示,因此各构成要素的尺寸比率等不局限于与实际相同。
<第一实施方式>
图1是表示本实施方式的、使用VAD法的光纤母材制造装置1的概略构成的垂直剖视图。其中,图1的纸面上下方向表示竖直方向。
如图1所示,光纤母材制造装置1是制造光纤多孔质母材S(以下,简称“多孔质母材S”)的装置,该光纤母材制造装置1具备:反应容器10、靶棒部件20、纤芯燃烧器30(燃烧器)、包层燃烧器40(燃烧器)、腔室50、进气装置60(进气部)、第一排气装置70(排气部)以及第二排气装置80。
在反应容器10的内部配置所制造的多孔质母材S。在反应容器10上形成有未图示的开口部,反应容器10内侧的空间与外侧的空间连通。此外,作为反应容器10的材料一般使用石英或者金属,或者也可以是SUS(不锈钢)或铝。
另外,在反应容器10上设置有反应容器排气口11。反应容器排气口11是用于将反应容器10内的气体向外部排出的通气口。
靶棒部件20设置在反应容器10内,是沿铅直方向延伸的棒状部件,在靶棒部件20的前端(下方)沿轴向制造多孔质母材S。此外,靶棒部件20配置为从反应容器10突出一部分。靶棒部件20例如使用石英制造。靶棒部件20经由保持部21支承于立柱22(刚性部件)。在立柱22上设置有未图示的驱动装置,该驱动装置使靶棒部件20绕其中心轴线旋转并且沿中心轴线方向移动。立柱22是沿铅直方向延伸的柱状的刚性部件,设置在腔室50的外部。
纤芯燃烧器30用于使玻璃微粒沿轴向堆积在靶棒部件20的前端(下方)并生成纤芯烟灰S1而使用。纤芯燃烧器30的喷嘴前端配置为,从设置于反应容器10的开口部突出到反应容器10内,并朝向斜上方设置。向纤芯燃烧器30供给载体气体,该载体气体包括:用于生成玻璃微粒的原料亦即四氯化硅(SiCl4)或四氯化锗(GeCl4)等玻璃原料气体、氢等燃料气体、被用于燃料气体的燃烧的氧气、以及氩等惰性气体。此外,为了调整光纤所产生的折射率分布,故供给到纤芯燃烧器30和后述的包层燃烧器40的玻璃原料气体的组成相互不同,向纤芯燃烧器30供给有例如四氯化锗(GeCl4)等掺杂剂用原料。在纤芯燃烧器30中,在通过燃料气体和氧气的燃烧所产生的燃烧气体内,通过由玻璃原料气体进行的氧化反应或水解反应等而生成玻璃微粒。
包层燃烧器40用于使玻璃微粒堆积在纤芯烟灰S1的外周并生成包层烟灰S2而使用。此外,多孔质母材S由纤芯烟灰S1和包层烟灰S2形成。包层燃烧器40配置在纤芯燃烧器30的铅直方向上方。包层燃烧器40的喷嘴前端配置为,从设置于反应容器10的开口部突出到反应容器10内。与纤芯燃烧器30同样,向包层燃烧器40供给玻璃原料气体、燃料气体、氧气以及载体气体。作为玻璃原料气体可举出例如四氯化硅(SiCl4)等。在包层燃烧器40中,在通过燃料气体和氧气的燃烧所产生的燃烧气体内,通过由玻璃原料气体进行氧化反应等而生成玻璃微粒。其中,包层燃烧器40也可以是多个。
在腔室50的内部配置有反应容器10。腔室50在其内部形成供清洁的空气即洁净空气流动的空间。在腔室50内设置有将腔室50的内部空间划分成第一空间50a和第二空间50b的分隔板51。此外,朝向重力方向依次配置有第一空间50a和第二空间50b。即,分隔板51配置在反应容器10的铅直方向下方。分隔板51是在进行光纤母材制造装置1的维护或清扫时,形成进入装置内的作业员的立脚点的部位。
分隔板51具有在板厚方向上贯通的多个贯通孔51a。即,多个贯通孔51a配置为将第一空间50a和第二空间50b相互连通。此外,本实施方式的多个贯通孔51a形成为遍及分隔板51的整个面。
在腔室50的第一空间50a内配置有反应容器10、纤芯燃烧器30以及包层燃烧器40。反应容器10虽未图示但被固定于腔室50的侧壁或立柱22。此外,反应容器10的反应容器排气口11构成为,贯通腔室50的侧壁设置,能够使反应容器10内的空气不经过第一空间50a而排出到外部。纤芯燃烧器30经由第一支承部件31固定于分隔板51。包层燃烧器40虽未图示但被固定于腔室50的侧壁。
在腔室50上形成有腔室排气口52。腔室排气口52以与第二空间50b连通的方式设置于腔室50,将第二空间50b内的气体排出到外部。在腔室50的分隔板51的铅直方向下方配置底面53。底面53成为在腔室50中形成第二空间50b的内表面的一部分。
进气装置60是将洁净空气(通过过滤器等除去尘埃的空气)供给到包含在腔室5内的第一空间50a的装置。进气装置60供给洁净空气,由此第一空间50a保持为例如等级1000左右的洁净度。图1的进气装置60分别设置在腔室50的上表面以及腔室50的侧壁的上表面附近。此外,也可以构成为仅在腔室50的上表面或仅在腔室50的侧壁的上表面附近设置,所设置的进气装置60也可以是一个。
进气装置60用于向腔室50的第一空间50a供给洁净空气的进气口61,是开设于腔室50的顶板或侧壁的孔,且可以设置多个。另外进气口61配置于比纤芯燃烧器30和包层燃烧器40更靠上方。换而言之,从进气装置60供给的洁净空气,经过进气口61被供给到第一空间50a,并经过配置纤芯燃烧器30和包层燃烧器40的位置。进而经过分隔板51上的多个贯通孔51a被导入到第二空间50b。即,进气口61、纤芯燃烧器30以及包层燃烧器40、以及分隔板51配置于洁净空气的流路。
第一排气装置70是经由腔室排气口52,将第二空间50b内的空气排出的装置。
第二排气装置80是经由反应容器排气口11,吸引反应容器10内的空气的装置。此外,由于在反应容器10内的空气中含有在纤芯燃烧器30以及包层燃烧器40产生的燃烧气体及排出气体等,故优选在第二排气装置80内设置排出气体净化装置等。
接下来,对使用本实施方式的光纤母材制造装置1的光纤多孔质母材S的制造方法进行说明。
通过设置于立柱22的未图示的驱动装置的动作,靶棒部件20绕其中心轴线进行旋转,并且从铅直方向下方朝向上方进行移动。通过该靶棒部件20进行移动,由此在纤芯燃烧器30和包层燃烧器40的燃烧气体内生成的玻璃微粒,沿轴向堆积在靶棒部件20的前端(下方)。利用从纤芯燃烧器30供给的玻璃微粒生成纤芯烟灰S1,并利用从包层燃烧器40供给的玻璃微粒生成包层烟灰S2。此外,由于纤芯燃烧器30设置在包层燃烧器40的铅直方向下方,故在从下方朝向上方进行移动的靶棒部件20的前端(下方),首先生成纤芯烟灰S1,然后在纤芯烟灰S1的外周生成包层烟灰S2。因此制造出在中心部配置纤芯烟灰S1、在外周部配置包层烟灰S2的多孔质母材S。
接下来,对抑制本实施方式的反应容器10内的尘埃数量的作用进行说明。
洁净空气从进气装置60供给到第一空间50a。另外,第二排气装置80使反应容器10内的空气经由反应容器排气口11排出到腔室50的外部,而不经过第一空间50a。由于在反应容器10上形成有未图示的开口部,故形成从第一空间50a朝向反应容器10内的洁净空气流。
即,能够抑制反应容器10内的尘埃数量。此外,即便在装置的构成上不设置开口部的情况下,在反应容器10的构成上形成有间隙的情况下,也能起到本申请的效果。
在进行光纤母材制造装置1的维护或者清扫时,作业员在腔室50内进行反应容器10、纤芯燃烧器30以及包层燃烧器40等的维护或者清扫。由于进行维护或者清扫等会在腔室50内产生烟灰粉等尘埃,且产生的尘埃沿重力方向落下并附着在分隔板51的上表面。
然而,在本实施方式的腔室50的分隔板51上形成有贯通于板厚方向的多个贯通孔51a,因此能够使附着在分隔板51上表面的尘埃通过多个贯通孔51a而朝向第二空间50b落下。因此能够容易地进行分隔板51上表面的尘埃的清扫。朝向第二空间50b落下的尘埃堆积在腔室50的底面53。
另一方面,在以往技术中,即便实施分隔板51的清扫,也存在尘埃残留在分隔板51的上表面的可能性。当在该状态下开始多孔质母材S的制造,将洁净空气从进气装置60供给到第一空间50a时,在第一空间50a中产生空气流,并有可能扬起附着于分隔板51的尘埃。
相对与此,根据本实施方式,在分隔板51上形成有多个贯通孔51a。另外,腔室排气口52与第一排气装置70连接,通过第一排气装置70的动作,第二空间50b内的空气通过腔室排气口52被排出到外部。通过将第二空间50b内的空气从腔室排气口52排出,由此产生通过多个贯通孔51a从第一空间50a朝向第二空间50b的空气流。即,能够使第一空间50a的空气不经过反应容器10内而流动到第二空间50b。即便是在附着于分隔板51的上表面的尘埃被扬起的情况下,尘埃沿着从第一空间50a朝向第二空间50b的空气流进行流动,从而尘埃通过贯通孔51a移动到第二空间50b。因此在尘埃附着于分隔板51的状态下,即便是在开始多孔质母材S的制造的情况下,也能够减少浸入到反应容器10内的尘埃数量,能够抑制尘埃混入到制造中的多孔质母材S。如上所述,能够抑制在通过加热多孔质母材S使多孔质母材S透明玻璃化而得到的光纤母材内的气泡的产生。
另外,从进气装置60的进气口61供给的洁净空气被供给到第一空间50a,并经过配置纤芯燃烧器30和包层燃烧器40的位置。进而通过分隔板51的多个贯通孔51a被导入到第二空间50b。即,进气口61、纤芯燃烧器30、包层燃烧器40以及分隔板51配置于洁净空气的流路。因此在从进气口61朝向第二空间50b的洁净空气的流路上配置有纤芯燃烧器30和包层燃烧器40,从而使在纤芯燃烧器30和包层燃烧器40的周围产生的尘埃朝向第二空间50b排出。
此外,由于多个贯通孔51a形成于分隔板51的整个面,故从第一空间50a朝向第二空间50b的空气流,遍及分隔板51的整个面产生。即,多个贯通孔51a的空气流,从第一空间50a朝向第二空间50b,形成为与铅直方向平行的流动(层流),因此能够防止有可能在腔室50的侧壁与分隔板51之间的角部、或者在支承纤芯燃烧器30的第一支承部件31的周围等产生的空气的滞留。由此能够遍及分隔板51的整个面将尘埃排出到第二空间50b。
另外,由于产生经过多个贯通孔51a从第一空间50a朝向第二空间50b的空气流,故能够防止堆积于腔室50的底面53的尘埃被扬起,而再次浸入到第一空间50a。
另外,能够利用从第一空间50a朝向第二空间50b的空气流,使尘埃通过多个贯通孔51a移动到第二空间50b。由此,即便是在维护或者清扫后的第一空间50a残存有很多尘埃的状态下,也能够将这些尘埃迅速地排出到第二空间50b。由此能够缩短或者消除在维护或者清扫后不能开始制造多孔质母材S的一定的待机时间(用于使尘埃落下的时间)。即,能够提高使用光纤母材制造装置1的多孔质母材S的处理能力。
然而,在多孔质母材S的制造中,从纤芯燃烧器30和包层燃烧器40产生燃烧气体,并借助该燃烧气体的热生成玻璃微粒。由于该燃烧气体被导入到反应容器10内,故反应容器10的内部或者与反应容器10的内部连通的第一空间50a的温度上升。即,反应容器10和腔室50被加热,由于热导致的劣化在发展,因此有可能从劣化的反应容器10或腔室50产生尘埃。
另外,利用燃烧气体进行加热,有可能对腔室50、纤芯燃烧器30以及包层燃烧器40产生变形或者松弛等。由于这样的变形或松弛,有可能使纤芯燃烧器30和包层燃烧器40的供给玻璃微粒的方向发生变化,而产生制造中的多孔质母材S的品质以及光学特性的偏差或者烟灰破裂。
然而,在本实施方式的光纤母材制造装置1中,产生通过多个贯通孔51a从配置有纤芯燃烧器30和包层燃烧器40的第一空间50a,朝向第二空间50b的空气流。因此,由于能够将燃烧气体的热有效地向第二空间50b排出,故能够抑制反应容器10和腔室50的热劣化。即,能够抑制以热劣化为原因的尘埃的产生。另外,由于能够将燃烧气体的热有效地排出到第二空间50b,故能够抑制腔室50、纤芯燃烧器30以及包层燃烧器40的热变形或者松弛等。即,能够防止和抑制多孔质母材S的品质的偏差、烟灰破裂等。
另外,腔室50使用一般的透明部件,但作为该部件的材料也可以使用耐热性不高而廉价的塑料板(丙烯板或聚氯乙烯板等),在该情况下能够削减光纤母材制造装置1的装置成本。
此外,本实施方式的分隔板51虽配置于反应容器10的铅直方向下方,但并不限定于这样的构成,也可以采用分隔板51不设置在反应容器10的铅直方向下方的位置的构成。这样的构成如果能使附着于分隔板51的尘埃不经过反应容器10内,而从第一空间50a排出到第二空间50b,就能够减少浸入到反应容器10的尘埃数量,抑制所制造的光纤母材内气泡的产生。
另外,本实施方式的光纤母材制造装置1是使用VAD法的制造装置,但不限定于该方法,也可以是使用外包法的光纤母材制造装置。图2是表示本实施方式的、使用外包法的光纤母材制造装置1A的概略构成的垂直剖视图。此外,在图2中,对与图1所示的光纤母材制造装置1相同的要素标注相同的附图标记,并省略其说明。
在图2表示的光纤母材制造装置1A中,在反应容器10的内部设置有靶棒部件20。在外包法中使玻璃微粒堆积在靶棒部件20的周围。靶棒部件20是由纤芯或纤芯与包层的一部分形成的棒状玻璃,或者是之后被抽走的虚拟光纤。包层燃烧器40可以设置多个,另外,也可以根据需要向包层燃烧器40供给四氯化锗(GeCl4)等掺杂剂用原料。
如上所述,根据本实施方式具有以下效果:能够使腔室50内的尘埃不经过反应容器10内而排出,能够抑制尘埃浸入反应容器10内、抑制光纤母材内的气泡的产生。
<第二实施方式>
图3是表示本实施方式的、使用VAD法的光纤母材制造装置1B的概略构成的垂直剖视图。此外,对图3中与图1表示的第一实施方式相同的要素标注相同的附图标记,并省略其说明。
本实施方式的纤芯燃烧器30经由第一支承部件31配置于分隔板51。另外,第一支承部件31构成为夹持弹性部件32。弹性部件32由具有弹性的橡胶或树脂形成,是用于在分隔板51振动时吸收其振动,抑制纤芯燃烧器30的振动的部件。
由于在分隔板51上形成有多个贯通孔51a,故分隔板51的刚性与没有贯通孔51a的情况相比较低。因此,有可能伴随设置于腔室50的装置(例如进气装置60)的动作,产生分隔板51的振动。当分隔板51振动时,经由第一支承部件31固定于分隔板51的纤芯燃烧器30振动,因此使玻璃微粒从纤芯燃烧器30向靶棒部件20的供给方向不稳定,有可能产生所制造的光纤多孔质母材S的品质的偏差。
然而,通过在本实施方式的第一支承部件31上设置弹性部件32,即便是在分隔板51振动的情况下,弹性部件32也能吸收分隔板51的振动,从而能够防止并抑制纤芯燃烧器30振动。因此根据本实施方式,具有通过防止并抑制纤芯燃烧器30的振动而使多孔质母材S的品质稳定的效果。
<第三实施方式>
图4是表示本实施方式的、使用VAD法的光纤母材制造装置1C的概略构成的垂直剖视图。此外,对图4中与图1表示的第一实施方式相同的要素标注相同的附图标记,并省略其说明。
本实施方式的纤芯燃烧器30经由第二支承部件33被固定于腔室50的底面53。第二支承部件33由沿铅直方向延伸的多个棒状部件形成,该棒状部件以与分隔板51的贯通孔51a非接触的状态,插通于分隔板51的贯通孔51a。即,第二支承部件33以与分隔板51非接触的状态配置于底面53。
另外,在纤芯燃烧器30与分隔板51之间,形成有用附图标记h表示的间隔。
由于第二支承部件33是与分隔板51非接触,故即便在分隔板51振动的情况下,其振动也不传递到第二支承部件33,其结果能够防止纤芯燃烧器30的振动。因此根据本实施方式,具有能够防止纤芯燃烧器30振动,使多孔质母材S的品质稳定的效果。
另外,由于在纤芯燃烧器30与分隔板51之间形成有间隔h,故具有能够容易地清扫纤芯燃烧器30的周围的效果。还具有能够抑制在纤芯燃烧器30的周围从第一空间50a朝向第二空间50b的空气流的滞留,能够防止并抑制在纤芯燃烧器30的周围堆积尘埃的效果。
此外,本实施方式的第二支承部件33固定于底面53,但并不限定于此,也可以构成为固定于腔室50的侧壁。
<第四实施方式>
图5是表示本实施方式的、使用VAD法的光纤母材制造装置1D的概略构成的垂直剖视图。此外,对图5中与图1表示的第一实施方式相同的要素标注相同的附图标记,并省略其说明。
本实施方式的纤芯燃烧器30经由第三支承部件34而固定于配置在腔室50的外部的立柱22。第三支承部件34虽未图示但设置为贯通腔室50的侧壁。另外,第三支承部件34为与分隔板51非接触。
另外,在纤芯燃烧器30与分隔板51之间,形成有利用附图标记h表示的间隔。
由于第三支承部件34是与分隔板51非接触,故即便在分隔板51振动的情况下,其振动也不传递给第三支承部件34,其结果是能够防止纤芯燃烧器30的振动。因此根据本实施方式,具有能够防止纤芯燃烧器30的振动、使多孔质母材S的品质稳定的效果。
另外,由于在纤芯燃烧器30与分隔板51之间形成有间隔h,故具有能够容易地清扫纤芯燃烧器30的周围的效果。另外,具有能够抑制在纤芯燃烧器30的周围从第一空间50a朝向第二空间50b的空气流的滞留、能够防止并抑制在纤芯燃烧器30的周围堆积尘埃的效果。
<第五实施方式>
图6是表示本实施方式的、使用VAD法的光纤母材制造装置1E的概略构成的垂直剖视图。此外,对图6中与图1表示的第一实施方式相同的要素标注相同的附图标记,并省略其说明。
本实施方式的纤芯燃烧器30经由第四支承部件35而固定于反应容器10的外表面。此外,反应容器10以与分隔板51非接触的状态被固定于腔室50的侧壁或立柱22。因此第四支承部件35是与分隔板51非接触。
另外,在纤芯燃烧器30与分隔板51之间形成有用附图标记h表示的间隔。
由于第四支承部件35与分隔板51非接触,故即便在分隔板51振动的情况下,其振动也不传递给第四支承部件35,其结果能够防止纤芯燃烧器30的振动。因此根据本实施方式,具有能够防止纤芯燃烧器30的振动、使多孔质母材S的品质稳定的效果。
另外,由于在纤芯燃烧器30与分隔板51之间形成有间隔h,故具有能够容易地清扫纤芯燃烧器30的周围的效果。另外,具有能够抑制在纤芯燃烧器30的周围从第一空间50a朝向第二空间50b的空气流的滞留、能够防止并抑制在纤芯燃烧器30的周围堆积尘埃的效果。
<实施例>
在利用表1表示的各个装置制造了烟灰母材之后,进行脱水、透明玻璃化处理,得到外径为φ100mm、有效长度为1000mm的光纤母材。在将从清扫后到制造开始的待机时间设定为2小时的情况下,以及在清扫结束之后立刻开始制造的情况下,分别制造5根母材,对5根母材的平均的气泡数量进行了计数。另外,对产生烟灰破裂之后立即制造的母材的气泡数量进行了计数。还测量了腔室50的侧壁的最高温度。另外,根据母材的折射率分布的测量结果对所制造的母材包覆一定倍率的包层而制造光纤时所预想的MFD(Mode Field Diameter)的变动进行推定。这是以比较例1为基准进行的计算。
此外,如表1所示,调整从进气装置60供给的洁净空气的供给量。这是以比较例1为基准进行的计算。
表1(增加贯通孔51a相对于分隔板51的面积的开口率的项目)
对上述实施例进行考察。
当将使用发明装置的实施例1与使用以往装置的比较例1和比较例2进行比较时,实施例1中即便增加洁净空气的供给量,MFD变动也没变大而是形成为比比较例1稍微小些,因此能够看到热对策的效果。另外,在实施例1中,在清扫之后立即制造的母材或者在烟灰破裂之后立即制造的母材,母材中的气泡减少因此也能够看到气泡减少的效果。因此通过使用本发明的装置,能够得到对玻璃微粒的堆积不产生影响,而减少气泡的效果。
另外,在比较例1中示出,在生成100根左右母材后,观察到腔室50的侧壁由于热而变形,且母材的气泡数量也有增大的趋势。在测量此时的腔室50内的洁净度时,相对于通常小于等级1000,其结果为等级3500左右,洁净度下降。另一方面,在实施例1中,即便生成了100根母材,也未看到腔室50的侧壁的变形等,气泡数量也没有增大。
接着,比较实施例1、实施例2、实施例3。在实施例2和实施例3中,将洁净空气供给量设定为比实施例1多。另外,在实施例2和实施例3中,将贯通孔51a的开口面积设为比实施例1大,使洁净空气通风量增大。在此,实施例1使用的贯通孔51a的开口面积相对于分隔板51的面积的比率(开口率)为36%,相对于此,实施例2以及实施例3的开口率为74%。在实施例2中,与实施例1相比虽能看到MFD变动有稍微变大的趋势,但在第一支承部件31上设置有弹性部件32的实施例3中却未看到上述趋势。由此,在实施例3中,即便是使分隔板51的开口面积增大并增加洁净空气通风量的情况下,也未产生纤芯燃烧器的振动引起的特性变动。
接着,比较实施例1、实施例2、实施例4。在实施例4中,将洁净空气供给量和开口率设定为与实施例2相同。
在实施例2中,与实施例1相比,虽能看到MFD变动有稍微增大的趋势,但在纤芯燃烧器30经由第二支承部件33而固定于腔室50的底面53的实施例4中却未看到那样的趋势。因此在实施例4中,即便是在增大分隔板51的开口面积,增加洁净空气通风量的情况下,也未产生纤芯燃烧器30的振动引起的特性变动。
根据纤芯燃烧器30经由第三支承部件34而固定于配置在腔室50的外部的立柱22的实施例5,进一步增大了减少气泡的效果。
以上,对光纤母材制造装置以及光纤母材制造方法进行了说明,但本发明但并不限定于此,在不脱离发明的主旨的范围内可适当地变更。工业实用性
本发明能够广泛地适用于光纤母材制造装置以及光纤母材制造方法。

Claims (6)

1.一种光纤母材制造装置,其特征在于,具备:
腔室;
反应容器,其配置在上述腔室的内部;
靶棒部件,其配置在上述反应容器内;
燃烧器,其使玻璃微粒堆积于上述靶棒部件;
分隔板,其将上述腔室的内部空间划分成第一空间和第二空间,且具有将上述第一空间与上述第二空间相互连通的多个贯通孔,其中第一空间配置有上述反应容器和上述燃烧器;
进气部,其向上述第一空间内供给清洁的空气;以及
排气部,其将上述第二空间内的空气排出,
朝向重力方向依次配置有上述第一空间和上述第二空间,
配置有进气口、上述燃烧器以及上述分隔板,以使上述空气流从上述进气部通过上述进气口供给到上述第一空间,并经过配置有上述燃烧器的位置,进而经过上述分隔板上的上述多个贯通孔被导入到上述第二空间。
2.根据权利要求1所述的光纤母材制造装置,其特征在于,
具备多个上述燃烧器,
上述燃烧器的一部分经由第一支承部件配置于上述分隔板,
上述第一支承部件构成为包括弹性部件。
3.根据权利要求1所述的光纤母材制造装置,其特征在于,
具备多个上述燃烧器,
上述燃烧器的一部分经由第二支承部件,固定在形成上述第二空间的上述腔室的内表面。
4.根据权利要求1所述的光纤母材制造装置,其特征在于,
具备多个上述燃烧器,
上述燃烧器的一部分经由第三支承部件,固定在配置于上述腔室的外部的刚性部材上。
5.根据权利要求1所述的光纤母材制造装置,其特征在于,
具备多个上述燃烧器,
上述燃烧器的一部分经由第四支承部件固定在上述反应容器的外表面。
6.一种光纤母材制造方法,其特征在于,
使用权利要求1所述的光纤母材制造装置,
一边使上述空气供给到上述第一空间后经过配置有上述燃烧器的位置,进而经过上述分隔板上的上述多个贯通孔导入到上述第二空间,一边制造光纤母材。
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