JP2018083751A - ガラス母材を作製するための上向き圧潰プロセス及び装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】重量、外面、コアロッド、及びコアロッドを取り囲み、ギャップによりコアロッドから分離されたクラッドを有するガラス体から、最小のクラッド−コア導波路の歪みを有する大きなガラス母材を製造する装置及び関連するプロセス。装置は、クラッドの頂部及び底部に固定されたカラー、コアロッドが載置されたスペーサー、底部カラー及びスペーサーの両方を保持及び支持する第1のユニット、頂部カラーを保持及び支持する第2のユニット、ならびにガラス体を加熱し、クラッドをコアロッド上に圧潰し、ギャップを閉じ、ガラス母材を生成する発熱体を有する加熱ゾーンを規定するフレームを含む。加熱ゾーン内の溶融ガラスの上方及び下方のガラス体の重量は、ガラス体の外面に接触することなく、第1及び第2のユニットで支持される。
【選択図】なし
Description
スを軟化させる)加熱ゾーン16の上方及び下方の両方のガラスの重量が、頂部カラー40及び底部カラー44により支持される一方、母材の外面自体が触れられていないからである。母材の接触、それ故の任意の側方または横方向の力の回避は、プーラーホイールが常に、プロセス全体を通して母材と接触しており、かつ母材に力を印加する従来の下向き線引きプロセスとは異なり、非常に清浄な母材表面及び湾曲が非常に小さい母材の両方をもたらす。
Claims (20)
- 重量、外周、少なくとも1つの独立した積み重ねられたコアロッド、及び前記少なくとも1つのコアロッドを取り囲み、前記コアロッドからギャップにより分離されるクラッドを有するガラス体からガラス母材を生成する装置であって、
前記クラッドの頂部に固定された頂部カラーであって、前記クラッドの外径とほぼ同じ、またはそれよりも小さい外径を有する、頂部カラーと、
前記クラッドの底部に固定された底部カラーであって、前記クラッドの前記外径よりも小さい、またはそれとほぼ同じのいずれかの外径を有する、底部カラーと、
少なくとも1つのスペーサーであって、その上に、前記少なくとも1つのコアロッドが載置される、少なくとも1つのスペーサーと、
前記底部カラー及び前記少なくとも1つのスペーサーの両方を保持及び支持して、それにより、前記ガラス体の外面に接触することなく、前記ガラス体の多くとも全重量を支持する底部カラーホルダー及び真空ユニットであって、前前記装置からガスをから除去し、またはそれにガスを導入する、底部カラーホルダー及び真空ユニットと、
前記頂部カラーを保持及び支持する頂部カラーホルダー及び真空ユニットであって、前記装置からガスを除去し、またはそれにガスを導入する、頂部カラーホルダー及び真空ユニットと、
前記ガラス体を加熱し、前記クラッドを前記少なくとも1つのコアロッド上に圧潰させ、前記ギャップを閉じ、かつ前記ガラス母材を生成する発熱体を有する加熱ゾーンを規定するフレームと、
を備える、装置。 - 前記装置は、前記底部カラー、前記頂部カラー、またはその両方により支持される前記重量を測定するためのロードセルをさらに含む、請求項1に記載の装置。
- 前記底部カラーホルダー及び真空ユニットは、垂直方向に正確に制御された速度V1で移動するように構成され、かつ前記頂部カラーホルダー及び真空ユニットは、前記垂直方向に正確に制御された速度V2で移動するように構成されている、請求項1に記載の装置。
- わずかな一定の振動摂動が、前記速度V2に重畳され、リップルが、前記発熱体の中心の前記ガラス体の粘度を反映するロードセル測定値に現れる、請求項3に記載の装置。
- 前記少なくとも1つのコアロッド及びクラッドの間の界面をエッチングし、清浄し、及び乾燥させるための高温圧潰の間に適用される反応性界面処理ガスをさらに含む、請求項1〜4のいずれか1項に記載の装置。
- 前記反応性界面処理ガスは、六フッ化硫黄、酸素、塩素、フッ素、四フッ化珪素、三フッ化窒素、四フッ化炭素、及びフルオロホルムからなる群から選択される、請求項5に記載の装置。
- 真空が前記底部カラーホルダー及び真空ユニットならびに前記頂部カラーホルダー及び真空ユニットの両方から適用される時、前記頂部カラーが前記ガラスディスク上に圧潰し、前記ガラス母材の頂部の先端が引っ張られるように、前記頂部カラーの内径よりもわずかに小さい外径を有し、前記少なくとも1つのコアロッド及び前記クラッドの頂部及び前記頂部カラーの内側に位置するガラスディスクをさらに含む、請求項1に記載の装置。
- クランプ部材を含むグリッパまたはチャックシステムをさらに備え、前記クランプ部材は、前記底部カラーまたは前記底部カラーホルダーと、真空ユニットと、前記クランプ部材を前記フレームに取り付け且つ前記クランプ部材の垂直方向の正確な直線運動を可能する取り付け部材と、に接触して前記ガラス体を位置決めし且つ移動させるように構成されている、請求項1〜7のいずれか1項に記載の装置。
- 前記ガラス母材の品質を保証するために、前記ガラス母材の1つ以上の幾何学的または導波路特性を決定するための母材測定デバイスをさらに含む、請求項1〜8のいずれか1項に記載の装置。
- 少なくとも前記底部カラーホルダー及び真空ユニット、前記頂部カラーホルダー及び真空ユニット、ならびに前記発熱体の間及びそれらの間でのデータのフローを管理するコントローラーをさらに含む、請求項1〜9のいずれか1項に記載の装置。
- 最小のクラッド−コア導波路の歪みを有するガラス母材を生成するための上向き圧潰プロセスであって、
重量、外周、ならびにギャップにより分離された少なくとも1つの独立したコアロッド及びクラッドを有するガラス体を提供する工程と、
頂部カラーを前記クラッドの頂部に、かつ底部カラーを前記クラッドの底部に固定する工程と、
フレームに位置決めされた加熱ゾーンの下方に位置する底部カラーホルダー及び真空ユニットで前記底部カラーを支持する工程と、
前記底部カラーホルダー及び真空ユニットが、前記ガラス体の外面に接触することなく、前記ガラス体の多くとも全重量を支持するように、前記少なくとも1つのコアロッドが載置され、前記底部カラーホルダー及び真空ユニットで支持される少なくとも1つのスペーサー上の前記クラッドの内部の前記少なくとも1つのコアロッドを支持する工程と、
前記頂部カラーを前記加熱ゾーンの上方に位置する頂部カラーホルダー及び真空ユニットで支持する工程と、
前記加熱ゾーンに位置する発熱体の中心から所定の距離に前記ガラス体を位置決めする工程と、
前記クラッドを前記少なくとも1つのコアロッド上に圧潰させ、それにより、前記ギャップを閉じるために、かつ前記ガラス母材を生成するために、前記加熱ゾーンを通って上向きに前記ガラス体を供給する工程と、
を備える、プロセス。 - 垂直方向に正確に制御された速度V1で前記底部カラーホルダー及び真空ユニットを移動させる工程ならびに垂直方向に正確に制御された速度V2で前記頂部カラーホルダー及び真空ユニットを移動させる工程をさらに含む、請求項11に記載のプロセス。
- 前記速度V2にわずかな一定の振動摂動を重畳する工程及び前記発熱体の中心で前記ガラス体の有効粘度を測定するためにロードセルを使用する工程をさらに含む、請求項12に記載のプロセス。
- 前記加熱ゾーンの温度及び加熱電力を制御するために、前記ロードセルによる測定を使用する工程をさらに含む、請求項13に記載のプロセス。
- 前記コアロッド及びクラッドの間の界面を、エッチングし、清浄し、乾燥させるために、前記高温圧潰時に反応性界面処理ガスを適用する工程をさらに含む、請求項11〜14のいずれか1項に記載のプロセス。
- 前記頂部カラーが、前記少なくとも1つのコアロッド及び前記クラッドの頂部に位置するガラスディスク上に、かつ前記頂部カラーの内側に、圧潰して、前記ガラス母材の頂部の先端が、引っ張られるように、前記底部カラーホルダー及び真空ユニットならびに前記頂部カラーホルダー及び真空ユニットの両方から真空を適用する工程をさらに含む、請求項11〜15のいずれか1項に記載のプロセス。
- クランプ部材を含むグリッパまたはチャックシステムを使用して、前記ガラス体を位置決めする工程をさらに含み、前記クランプ部材は、前記底部カラーまたは前記底部カラーホルダーと、真空ユニットと、前記クランプ部材を前記フレームに取り付け且つ前記クランプ部材の垂直方向の正確な直線運動を可能する取り付け部材と、に接触させるように構成されている、請求項11〜16のいずれか1項に記載のプロセス。
- 前記ガラス母材の1つ以上の幾何学的または導波路特性を決定するために、母材測定デバイスを使用して、前記ガラス母材の品質を保証する工程をさらに含む、請求項11〜17のいずれか1項に記載のプロセス。
- いかなる汚染物または堆積物が前記ガラス母材の表面に形成されないように、前記加熱ゾーンの前記発熱体に使用される、任意のガスをパージする工程をさらに含む、請求項11〜18のいずれか1項に記載のプロセス。
- コントローラーを使用して、少なくとも前記底部カラーホルダー及び真空ユニット、前記頂部カラーホルダー及び真空ユニット、ならびに前記発熱体の間及びそれらの間のデータのフローを管理する工程をさらに含む、請求項11〜19のいずれか1項に記載のプロセス。
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