[發明專利]用于制造光纖母材的裝置和利用該裝置制造光纖的方法

有效

• 申請號: 01137551.5
• 申請日: 2001-10-29
• 公開（公告）號: CN1382655A
• 公開（公告）日: 2002-12-04
• 發明（設計）人: 和田裕之;有馬潔;桑原正英;戶田貞行
• 申請（專利權）人: 古河電氣工業株式會社
• 主分類號: C03B37/018
• 分類號: C03B37/018;C03B37/02;G02B6/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 魏曉剛,李曉舒

?????????????????????????技術領域

本發明涉及一種在基于VAD方法制造多孔光纖母材步驟中用于制造芯部母材的裝置，并涉及一種用于利用該裝置制造芯部母材的方法。

?????????????????????????背景技術

根據傳統的VAD方法(氣相軸向淀積方法)，公知為一種制造石英光纖型坯的裝置，玻璃成形(玻璃合成)通過在氫氧焰內金屬鹵化物的氣相反應而進行，且如此產生的玻璃精細顆粒沉積在目標元件的四周上，以獲得光纖母材。目標元件在徑向拉拔，同時，母材尖端位置和芯部燃燒器之間的距離保持恒定。拉伸母材的速率被稱為生長率。此后，以該方式制造的玻璃多孔母材被燒結以通過高溫熱處理產生透明型坯，該型坯然后通過拉伸等加工成光纖。

在由這些方法制造光纖母材過程中，目標元件和燃燒器容放在反應器中，以便在燃燒器火焰中產生的玻璃精細顆粒均勻并有效地粘著到目標元件的表面上，且氣流通過遮擋反應器予以調節。

在這種方法中使用的制造光纖母材的裝置構造如圖7(a)和7(b)所示。圖7(a)是用于制造光纖母材裝置的示意性前視圖，而圖7(b)是從箭頭A方向看到的圖7(a)的側視圖。如圖7(a)和7(b)所示，反應器12設置有多管芯部燃燒器1和包層燃燒器(clad?burner)2。然后，通過將四氯化硅氣體注入由芯部燃燒器產生的氫氧焰(芯部火焰)3中，而由火焰水解反應而形成二氧化硅精細顆粒。所產生的顆粒在縱向上沉積到導桿4上，以獲得多孔母材5。在這種情況下，如果少量添加劑，如四氯化鍺、磷酰氯、或溴化硼與四氯化硅氣體一起注入火焰中，與二氧化硅精細顆粒同時產生例如由二氧化鍺構成的精細顆粒，因此，有可能制造在其徑向具有預定二氧化鍺等分布的多孔母材。

根據利用傳統VAD方法制造光纖母材的方法，如圖7(a)和7(b)所示，為了均勻并有效沉積玻璃精細顆粒，并為了防止反應器過熱以及玻璃沉積到反應器壁上，通過在調節氣流中旋轉并拉拔光纖母材而將玻璃精細顆粒沉積到導桿上，該調節氣流如從燃燒器一側上的氣體入口14和15向空氣排放管11流動的水平氣流6及氣幕流7，和下降氣流8等。氣體入口14表示用于水平氣流的氣體入口，而氣體入口15表示用于氣幕流的氣體入口。另外，如圖7(a)和7(b)所示，在玻璃合成過程中，母材的溫度通過利用測溫觀察器9監控母材表面而予以控制。此外，以相同方式，對母材生長至關重要的母材尖端溫度也通過用輻射溫度計10監控而予以控制。

然而，為了制造更均質的光纖母材，以及為了提高光纖母材的生產率，在水平氣體流動和下降氣體流動時形成母材的過程中，發現存在如下的問題：

a)如圖8(a)和8(b)中箭頭所示，從芯部火焰和包層火焰產生的上升氣流被下降氣流推下。從而導致紊亂的下降氣流。該下降氣流落到反應器的底面和側表面上，并從而產生上升氣流。芯部火焰的閃爍程度由于該上升氣流而增大，因而生長率變得不穩定。結果，如此獲得的光纖母材在縱向方向直徑內缺乏均勻性。

b)由于芯部火焰閃爍程度較大，母材尖端溫度變得不穩定。因此，在母材尖端的母材密度降低，并容易在母材上發生斷裂。

???????????????????????????發明內容

本發明為一種用于制造光纖母材的裝置，其包括設置在用于VAD方法中的反應器內的芯部燃燒器四周上的芯部隔板。

此外，本發明是一種用于制造光纖母材的方法，該方法包括利用所述用于制造光纖母材的裝置。

本發明其他和進一步的特性及優點將從與附圖相聯系的以下描述中得以更全面理解。

???????????????????????????附圖說明

圖1(a)和1(b)是用于說明根據本發明的用于制造光纖母材的裝置的實施例的示意圖，圖1(a)是從制造裝置前側看到的視圖，而圖1(b)是制造裝置芯部隔板部分的示意圖(在圖中也示出了母材尖端5a的位置，相同的5a示于其他圖中)；

圖2(a)和2(b)是示出根據本發明的第一示例的裝置的示意圖。圖2(a)是從制造裝置前側看到的視圖，而圖2(b)是制造裝置芯部隔板部分的示意圖；

圖3是用于說明根據本發明的第二示例的裝置的芯部隔板部分的示意圖；

圖4是用于說明根據本發明第三示例的裝置的芯部隔板部分的示意圖；

圖5是用于說明根據本發明第四示例的裝置的芯部隔板部分的示意圖；

圖6是用于說明根據本發明第五示例的裝置的芯部隔板部分的示意圖；