[發明專利]光纖用多孔質玻璃沉積體的制造方法

有效

• 申請號: 201310449972.4
• 申請日: 2013-09-27
• 公開（公告）號: CN103708720B
• 公開（公告）日: 2018-08-28
• 發明（設計）人: 浦田佑平
• 申請（專利權）人: 信越化學工業株式會社
• 主分類號: C03B37/018
• 分類號: C03B37/018
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;李茂家

本發明提供一種光纖用多孔質玻璃沉積體的制造方法，其特征在于：在使用沉積位置不同的多個燃燒器在一邊旋轉一邊被向上拉升的初始材上沉積硅粉末以制造多孔質玻璃沉積體的工序中，將供應給纖芯部沉積用燃燒器的玻璃原料流量設為F₁，將供應給與纖芯部沉積用燃燒器相鄰的包層部沉積用燃燒器的玻璃原料的總流量設為F₂時，在氣體條件達到恒定狀態之前的沉積初始階段，以在該沉積體的長度方向的同一位置的玻璃原料流量比F₂/F₁為0.69以上且1.03以下的方式供應玻璃原料。通過所述方法能夠改善煙灰沉積體在沉積初始階段部分的圓周方向上的密度分布，謀求改善未熔殘余。

技術領域

本發明涉及一種多孔質玻璃沉積體的制造方法，尤其涉及一種在對多孔質玻璃沉積體進行加熱處理從而透明玻璃化時，能夠減少未熔殘余并以高成品率制造光纖母材的光纖用多孔質玻璃沉積體的制造方法。

背景技術

光纖的中心部（纖芯）的折射率比外周部（包層）的折射率稍高，該折射率的差使得光傳輸成為可能。光纖拉絲處理前的狀態即光纖母材也是一樣，中心部的折射率比外周部的折射率稍高。以合成石英（SiO₂）為主要組成物質的光纖中，纖芯與包層的折射率差通常是通過往纖芯中摻雜GeO₂而得到的。這樣一來，光纖母材具有中心部與外周部的物質組成不同這樣的特征，制造方法上也分多種類型。

氣相軸向沉積法（Vapour Phase Axial Deposition，VAD）法被認為是一種適用于制造大型母材的方法，該方法為向形成氫氧焰的燃燒器中供應四氯化硅等原料，使生成的SiO₂微粒子沉積于目標物上，從而制造多孔質玻璃沉積體（煙灰沉積體，soot）。此后，通過燒結爐進行加熱處理并被透明玻璃化。為了往纖芯部中摻雜GeO₂，除了四氯化硅以外，還要向纖芯部沉積用燃燒器中供應四氯化鍺。因此，在沉積后的纖芯部的上方，通過另一燃燒器，從纖芯部的外側起沉積有包層部。這樣一來，通過使用多個燃燒器進行沉積，形成多個沉積層，從而能夠制造更大型的煙灰沉積體。

在燒結工序中，在燒結爐內將煙灰沉積體沿縱向懸吊下垂，朝向熱源使其下降以進行加熱。在被加熱的煙灰沉積體內，隨著內部氣體逃逸的同進而進行收縮，密度上升而成為透明玻璃，至此燒結工序結束。

發明內容

發明要解決的問題

在制造煙灰沉積體之后，通過燒結爐進行加熱處理而透明玻璃化，但如果在煙灰沉積體的圓周方向上出現密度分布不均，則透明玻璃化無法順利進行，有時會產生未熔殘余。未熔殘余是指由于煙灰沉積體內部的氣體未順利逸出而出現殘留時引起的現象，在車床上進行加熱加工時，氣體發生膨張從而母材破損，對纖維化時的光學特性帶來惡劣影響，從而作為不良部被處理。即，成為成品率下降的原因之一。當存在未熔殘余時，考慮到對未熔殘余周邊部分的光學特性帶來的惡劣影響，實際的未熔殘余部分及其周邊部分都被判定為不良部。

為了減少作為不良部的未熔殘余，對燒結時的溫度、供應氣體條件進行最優化，對煙灰沉積體制造時的氣體條件等進行改善。對燒結條件進行最優化時，最優先消除占據煙灰沉積體大部分的、在恒定氣體條件下沉積的直體部處的未熔殘余。因此，即使消除了直體部的未熔殘余，但在除此之外的部分，尤其是在恒定條件下沉積之前的、沉積初始階段沉積的部分也會產生未熔殘余。如前所述，不僅僅是未熔殘余部分，周邊部分也會作為不良部被處理，因此，為了提高成品率，需要消除直體部以外的未熔殘余。

考慮到上述狀況，本發明的目的是提供一種能夠改善煙灰沉積體在沉積初始階段部分處的圓周方向上的密度分布，謀求改善未熔殘余的光纖用多孔質玻璃沉積體的制造方法。

用于解決問題的方案