光纖母材的制造裝置以及光纖母材的制造方法
【專利摘要】一種光纖母材制造裝置以及光纖母材的制造方法，該光纖母材制造裝置具備反應容器、被配置于所述反應容器內(nèi)的靶部件、以及在所述反應容器內(nèi)向所述靶部件堆積玻璃微粒的燃燒器，在所述反應容器設置有被設置于所述反應容器的側(cè)壁的內(nèi)部監(jiān)視用窗、向所述反應容器內(nèi)供給氣體的供氣口、以及將所述反應容器內(nèi)的氣體排出的排氣裝置，以所述氣體的流動從所述供氣口通過所述反應容器的內(nèi)側(cè)的所述內(nèi)部監(jiān)視用窗的表面附近，并在被導入所述反應容器內(nèi)之后被排出的方式，構(gòu)成所述供氣口、所述內(nèi)部監(jiān)視用窗以及所述排氣裝置。
【專利說明】
光纖母材的制造裝置以及光纖母材的制造方法
技術(shù)領域
[0001 ]本發(fā)明涉及光纖母材制造裝置以及光纖母材的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]作為制造光纖的母材的方法，公知有VAD法、外置法。
[0003]圖4是表示使用了VAD法的現(xiàn)有的光纖母材制造裝置的簡要結(jié)構(gòu)的鉛垂剖視圖。
[0004]如圖4所示，光纖母材制造裝置101具備反應容器110、被設置于反應容器110內(nèi)的靶部件120、以及用于從靶部件120的前端朝向軸向下方堆積玻璃微粒的纖芯燃燒器130以及包層燃燒器140。此外，在使用了外置法的現(xiàn)有的光纖母材制造裝置中，未設置有纖芯燃燒器130，僅具備包層燃燒器140。
[0005]靶部件120是例如由石英構(gòu)成的棒狀的部件，并以沿鉛垂方向延伸的方式被設置于反應容器110內(nèi)。靶部件120經(jīng)由保持部121被支承于柱122。在柱122設置有使靶部件120繞柱122的中心軸線旋轉(zhuǎn)、并且沿中心軸線方向移動的未圖示的驅(qū)動裝置。纖芯燃燒器130是用于從靶部件120的前端朝向軸向下方堆積成為纖芯的玻璃微粒而生成纖芯預制棒SI的燃燒器。包層燃燒器140是用于在纖芯預制棒SI的外周堆積成為包層的玻璃微粒而生成包層預制棒S2的燃燒器。通過從靶部件120的前端朝向軸向下方生成纖芯預制棒SI以及包層預制棒S2，來制造光纖多孔母材S(以下，簡稱為多孔母材S)。制造出的多孔母材S經(jīng)由基于加熱的脫水處理以及透明玻璃化處理而成為光纖母材。并且，在賦予了不足需要的包層之后，通過拉動光纖母材來制造光纖。
[0006]此外，現(xiàn)有的光纖母材制造裝置101被載置于具備未圖示的供氣裝置(供氣機構(gòu))以及排氣裝置170的基臺150內(nèi)。此外，在圖4僅圖示了基臺150的臺面。從供氣裝置導入的外部空氣從纖芯燃燒器130與反應容器110之間的縫隙、以及包層燃燒器40與反應容器10之間的縫隙進入反應容器內(nèi)。并且，進入反應容器內(nèi)的外部空氣被排氣裝置170從反應容器110排出。由此，反應容器內(nèi)被保持為負壓。這樣使外部空氣流通是為了防止反應容器內(nèi)的氣體、玻璃微粒等向反應容器外漏出，不降低光纖母材的堆積效率。
[0007]在光纖母材制造裝置設置有用于監(jiān)視多孔母材S的制造狀態(tài)的內(nèi)部監(jiān)視用窗180。在反應容器內(nèi)氧氣、氫氣體與多孔母材的制造用原料氣體亦即氯化物氣體進行水解反應，生成玻璃微粒。而且，所生成的玻璃微粒中的未作為預制棒堆積于靶部件120的前端的玻璃微粒在反應容器內(nèi)浮游之后附著于反應容器內(nèi)表面。當然在內(nèi)部監(jiān)視用窗的內(nèi)側(cè)表面也附著有玻璃微粒，因此無法通過模糊的內(nèi)部監(jiān)視用窗準確地觀察多孔母材S的制造狀態(tài)。因此，存在無法確保所制造的多孔母材的品質(zhì)的問題。
[0008]專利文獻I:日本特開2005 — 8498號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明是鑒于這種現(xiàn)有的實際情況而產(chǎn)生的，其目的在于提供一種能夠不降低預制棒的堆積效率地抑制玻璃微粒向內(nèi)部監(jiān)視用窗的內(nèi)側(cè)表面附著，從而能夠從內(nèi)部監(jiān)視用窗準確地觀察堆積工序中的多孔母材的制造狀態(tài)，進而能夠確保所制造的光纖母材的品質(zhì)的光纖母材制造裝置。
[0010]本發(fā)明的第一方式的光纖母材制造裝置具備:反應容器;靶部件，其被配置于上述反應容器內(nèi)；以及燃燒器，其在上述反應容器內(nèi)向上述靶部件堆積玻璃微粒。在上述反應容器中設置被設置于上述反應容器的側(cè)壁的內(nèi)部監(jiān)視用窗、向上述反應容器內(nèi)供給氣體的供氣口、以及將上述反應容器內(nèi)的氣體排出的排氣裝置，以上述氣體的流動從上述供氣口通過上述反應容器的內(nèi)側(cè)的上述內(nèi)部監(jiān)視用窗的表面附近，并在被導入上述反應容器內(nèi)之后被排出的方式，構(gòu)成上述供氣口、上述內(nèi)部監(jiān)視用窗以及上述排氣裝置。
[0011]上述供氣口也可以被設置于上述內(nèi)部監(jiān)視用窗的附近。
[0012]上述供氣口也可以由被設置于上述反應容器的開口部、與以覆蓋上述開口部的方式被設置于上述反應容器的上述內(nèi)部監(jiān)視用窗之間的間隙構(gòu)成。
[0013]上述內(nèi)部監(jiān)視用窗也可以被設置于與從上述供氣口向上述排氣裝置的氣流的流動大致平行的側(cè)面。
[0014]本發(fā)明的第二方式的光纖母材的制造方法使用上述第一方式的光纖母材制造裝置，使上述氣體通過上述供氣口并通過上述反應容器的內(nèi)側(cè)的上述內(nèi)部監(jiān)視用窗的上述表面附近，由此制造光纖母材。
[0015]在本發(fā)明的上述方式的光纖母材制造裝置以及光纖母材的制造方法中，能夠抑制玻璃微粒向內(nèi)部監(jiān)視用窗的內(nèi)側(cè)表面附著而不降低預制棒的堆積效率，從而能夠準確地觀察堆積工序中的多孔母材的制造狀態(tài)，進而能夠確保所制造的光纖母材的品質(zhì)。
【附圖說明】
[0016]圖1是表示本發(fā)明的實施方式的光纖母材制造裝置的簡要結(jié)構(gòu)的鉛垂剖視圖。
[0017]圖2A是表示本發(fā)明的第一實施方式的光纖母材制造裝置的內(nèi)部監(jiān)視用窗的簡要結(jié)構(gòu)的鉛垂剖視圖。
[0018]圖2B是表示本發(fā)明的第一實施方式的光纖母材制造裝置的內(nèi)部監(jiān)視用窗的簡要結(jié)構(gòu)的主視圖。
[0019]圖3A是表示本發(fā)明的第二實施方式的光纖母材制造裝置的內(nèi)部監(jiān)視用窗的簡要結(jié)構(gòu)的鉛垂剖視圖。
[0020]圖3B是表示本發(fā)明的第二實施方式的光纖母材制造裝置的內(nèi)部監(jiān)視用窗的簡要結(jié)構(gòu)的主視圖。
[0021 ]圖4是表示現(xiàn)有的光纖母材制造裝置的簡要結(jié)構(gòu)的垂直剖視圖。
[0022]附圖標記說明:
[0023]l...光纖母材制造裝置;10、110...反應容器;20、120...革E部件;22、122...柱(剛性部件)；30、130…纖芯燃燒器(燃燒器)；40、140…包層燃燒器(燃燒器)；50、151…基臺；70、170...排氣裝置;80、81…內(nèi)部監(jiān)視用窗;90、91…供氣口； 11、11卜.排氣口(排氣裝置)。
【具體實施方式】
[0024]以下，參照附圖對本發(fā)明的光纖母材制造裝置詳細地進行說明。此外，對于以下的說明中使用的附圖而言，為了容易判斷本發(fā)明的特征，并且為了便于說明，有時放大表示成為主要部分的部分，各構(gòu)成要素的尺寸比率等并非一定與實際相同。
[0025]<第一實施方式>
[0026]圖1是表示本實施方式中的使用了VAD法的光纖母材制造裝置I的垂直剖視圖。此夕卜，圖1中的紙面上下方向為鉛垂方向。
[0027]光纖母材制造裝置I是制造光纖多孔母材S(以下，簡稱為“多孔母材S”)的裝置。如圖1所示，光纖母材制造裝置I具備反應容器10、靶部件20、纖芯燃燒器(Core burner)30(燃燒器)、包層燃燒器40(燃燒器)、基臺(Booth)50、未圖示的供氣裝置(供氣機構(gòu))、以及排氣裝置70。在反應容器10的側(cè)面設置有用于監(jiān)視光纖母材的內(nèi)部監(jiān)視用窗80。內(nèi)部監(jiān)視用窗80利用螺栓等被固定于反應容器10的側(cè)面。另外，也可以以使內(nèi)部監(jiān)視用窗80能夠轉(zhuǎn)動而開閉的方式，使用鉸鏈將反應容器10與內(nèi)部監(jiān)視用窗80的上部連接。內(nèi)部監(jiān)視用窗80由耐熱性的強化玻璃、石英玻璃等形成。
[0028]反應容器10將所制造的多孔母材S收容于反應容器10的內(nèi)部。在反應容器10中設置有排氣口 11。排氣口 11是用于將反應容器10內(nèi)的氣體朝向外部排出的通氣口。反應容器10由招形成。
[0029]靶部件20是沿鉛垂方向延伸并被設置于反應容器10內(nèi)的棒狀的部件。另外，從靶部件20的前端朝向軸向下方堆積多孔母材S。例如使用石英制作靶部件20。靶部件20經(jīng)由保持部21被支承于柱(Column)22(剛性部件)。在柱22設置有使靶部件20繞柱22的中心軸線旋轉(zhuǎn)并且沿中心軸線方向移動的未圖示的驅(qū)動裝置。柱22由沿鉛垂方向延伸的柱狀的剛性部件形成，并被設置于基臺50的外部。纖芯燃燒器30向靶部件20的前端(下方)沿軸向堆積玻璃微粒，生成纖芯預制棒(Core shoot)Sl。纖芯燃燒器30的噴嘴前端被配置為從被設置于反應容器10的開口部向反應容器10內(nèi)突出，并被設置為朝向斜上方。
[0030]包層燃燒器40在纖芯預制棒SI的外周堆積玻璃微粒，生成包層預制棒(Cladshoot)S2。包層燃燒器40被配置于纖芯燃燒器30的鉛垂方向上方，包層燃燒器40的噴嘴前端被配置為從被設置于反應容器10的開口部向反應容器10內(nèi)突出。此外，多孔母材S由纖芯預制棒SI與包層預制棒S2構(gòu)成。基臺50將反應容器10收容于該基臺50的內(nèi)部。另外，基臺50在該基臺50的內(nèi)部形成供清潔的空氣即清潔空氣流動的空間。
[0031]在第一實施方式中，在內(nèi)部監(jiān)視用窗80的附近并且在與設置排氣口11(排氣裝置70)的側(cè)面對置的側(cè)面，設置有用于向反應容器內(nèi)供給氣體的供氣口 90。而且，通過經(jīng)由供氣口 90供給并由排氣裝置70排出的氣體的流動，來阻礙玻璃微粒向反應容器的內(nèi)側(cè)的內(nèi)部監(jiān)視用窗80的表面附近附著。作為在反應容器10內(nèi)中流動的氣體，使用清潔空氣，從而還能夠減少反應容器10內(nèi)的塵垢。
[0032]圖2A是表示本實施方式的光纖母材制造裝置中的內(nèi)部監(jiān)視用窗80以及供氣口90的簡要結(jié)構(gòu)的鉛垂剖視圖。圖2B是表示本實施方式的光纖母材制造裝置中的內(nèi)部監(jiān)視用窗80以及供氣口 90的簡要結(jié)構(gòu)的主視圖。
[0033]在本實施方式中，如圖2A以及圖2B所示，供氣口90從正面觀察在矩形狀的內(nèi)部監(jiān)視用窗80的下部沿水平方向(沿著內(nèi)部監(jiān)視用窗80的下邊的方向)擴展，從正面觀察形成為矩形狀的開口部。而且，通過對反應容器外施加正壓，對反應容器內(nèi)施加負壓(使反應容器1內(nèi)的壓力比反應容器外的壓力低)，來產(chǎn)生從反應容器的外部朝向內(nèi)部的氣體的流動。此處，供氣口90、內(nèi)部監(jiān)視用窗80以及排氣裝置70構(gòu)成為使從供氣口90供給的氣體通過內(nèi)部監(jiān)視用窗80的反應容器10的內(nèi)側(cè)的表面附近(反應容器10內(nèi)的內(nèi)部監(jiān)視用窗80的表面附近、反應容器10中的內(nèi)部監(jiān)視用窗80的內(nèi)側(cè)表面)。因此，浮游于反應容器10內(nèi)的玻璃微粒難以到達內(nèi)部監(jiān)視用窗80的內(nèi)側(cè)表面，從而阻礙玻璃微粒向內(nèi)部監(jiān)視用窗80的反應容器10的內(nèi)側(cè)的表面附著。(參照圖2A中的箭頭)
[0034]此外，供氣口 90的開口部的位置并不限定于內(nèi)部監(jiān)視用窗80的下部，只要外部空氣從供氣口 90的開口部向反應容器10內(nèi)的流動通過內(nèi)部監(jiān)視用窗80的內(nèi)側(cè)，便可以被鄰接地設置于內(nèi)部監(jiān)視用窗80的上方、橫向。
[0035]另外，供氣口90的開口部的形狀并不特別限定，但優(yōu)選以使內(nèi)部監(jiān)視用窗的內(nèi)側(cè)的供在開口部通過的外部空氣通過的部分的面積最大化的方式，沿內(nèi)部監(jiān)視用窗的一邊被設置為長方形。
[0036]本實施方式中的光纖母材制造裝置I是使用了VAD法的制造裝置，但并不局限于此，也可以是使用了外置法的光纖母材制造裝置。
[0037]<第二實施方式>
[0038]圖3A是表示本發(fā)明的第二實施方式的光纖母材制造裝置中的內(nèi)部監(jiān)視用窗81以及供氣口91的簡要結(jié)構(gòu)的鉛垂剖視圖。圖3B是表示本發(fā)明的第二實施方式的光纖母材制造裝置中的內(nèi)部監(jiān)視用窗81以及供氣口 91的簡要結(jié)構(gòu)的主視圖。
[0039]在本實施方式中，除了內(nèi)部監(jiān)視用窗81以及供氣口91以外的部分與第一實施方式相同，因此省略說明。
[0040]在本實施方式中，供氣口91由被設置于反應容器側(cè)面的內(nèi)部監(jiān)視用窗設置用開口部93與內(nèi)部監(jiān)視用窗81之間的間隙構(gòu)成。
[0041]若詳細地進行說明，則在本實施方式中，以覆蓋開口部93的方式設置內(nèi)部監(jiān)視用窗81。內(nèi)部監(jiān)視用窗81的上部與反應容器10如圖3A以及圖3B所示由鉸鏈連接，內(nèi)部監(jiān)視用窗81的除了上部以外的部分未被固定。因此，內(nèi)部監(jiān)視用窗81能夠相對于反應容器10的側(cè)面以鉸鏈為中心轉(zhuǎn)動。在本實施方式中，在開口部93的下端與內(nèi)部監(jiān)視用窗81的下部之間夾設有夾具94。由此，內(nèi)部監(jiān)視用窗81被維持為相對于反應容器10的側(cè)面傾斜的狀態(tài)，在反應容器1的側(cè)面與內(nèi)部監(jiān)視用窗81之間，形成與夾具94的厚度對應的大小的間隙(供氣口91)。另外，通過調(diào)整夾具94的大小(厚度)，能夠自由地調(diào)整供氣口 91的大小。通過經(jīng)由作為間隙的供氣口 91供給的氣體的流動，來阻礙玻璃微粒向內(nèi)部監(jiān)視用窗81的反應容器的內(nèi)側(cè)的表面附近附著。
[0042]此外，在上述的第一以及第二實施方式中，在與設置有排氣口(排氣裝置)的側(cè)面對置的側(cè)面設置有內(nèi)部監(jiān)視用窗以及供氣口。然而，本發(fā)明只要為從供氣口供給的氣體通過內(nèi)部監(jiān)視用窗的反應容器的內(nèi)側(cè)的表面附近并被排氣的結(jié)構(gòu)便不被限定。
[0043]例如，也可以將內(nèi)部監(jiān)視用窗設置于與氣流的流動大致平行的側(cè)面(圖1的反應容器10的紙面近前側(cè)的側(cè)面、里側(cè)的側(cè)面)。在該情況下，來自外部的氣體通過監(jiān)視窗的內(nèi)側(cè)表面，因而也優(yōu)選。
[0044]另外，也可以沿著內(nèi)部監(jiān)視用窗的與排氣裝置分離的一側(cè)的一邊或者兩邊設置供氣口。在沿兩邊設置供氣口的情況下，例如，排氣裝置被設置于反應容器的一側(cè)面的上部的情況下，舉出有將供氣口設置于與設置排氣裝置的側(cè)面對置的側(cè)面、反應容器的下表面的結(jié)構(gòu)。此時，內(nèi)部監(jiān)視用窗被設置于未設置有排氣裝置以及供氣口的側(cè)面，從而氣體通過內(nèi)部監(jiān)視用窗的反應容器的內(nèi)側(cè)的表面附近并被排氣。
[0045]<實施例>
[0046]在第一實施方式以及第二實施方式中說明的各個裝置中，在制造了預制棒母材之后，進行脫水、透明玻璃化處理，由此得到外徑Φ 100mm、有效長度100mm的光纖母材。通過使用本發(fā)明的第一實施方式以及第二實施方式的光纖母材制造裝置，從而在光纖母材的制造過程中，內(nèi)部監(jiān)視用窗不會變得模糊。另外，由于能夠不必擔心內(nèi)部監(jiān)視用窗的模糊而提高反應容器內(nèi)的玻璃微粒的濃度，所以能夠加快玻璃微粒的堆積速度。因此，與現(xiàn)有的光纖母材制造裝置相比較，通過使用本發(fā)明，能夠縮短預制棒母材的制造時間。
[0047]以上，對光纖母材制造裝置以及光纖母材制造方法進行了說明，但本發(fā)明并不限定于此，在不脫離發(fā)明主旨的范圍內(nèi)能夠適當?shù)剡M行變更。
[0048]產(chǎn)業(yè)上的可利用性
[0049]本發(fā)明能夠廣泛應用于光纖母材制造裝置以及光纖母材制造方法。
【主權(quán)項】
1.一種光纖母材制造裝置，其特征在于，具備: 反應容器； 靶部件，其被配置于所述反應容器內(nèi)；以及 燃燒器，其在所述反應容器內(nèi)向所述靶部件堆積玻璃微粒， 在所述反應容器中設置被設置于所述反應容器的側(cè)壁的內(nèi)部監(jiān)視用窗、向所述反應容器內(nèi)供給氣體的供氣口、以及將所述反應容器內(nèi)的氣體排出的排氣裝置， 以所述氣體的流動從所述供氣口通過所述反應容器的內(nèi)側(cè)的所述內(nèi)部監(jiān)視用窗的表面附近，并在被導入所述反應容器內(nèi)之后被排出的方式，構(gòu)成所述供氣口、所述內(nèi)部監(jiān)視用窗以及所述排氣裝置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖母材制造裝置，其特征在于， 所述供氣口被設置于所述內(nèi)部監(jiān)視用窗的附近。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖母材制造裝置，其特征在于， 所述供氣口由被設置于所述反應容器的開口部、與以覆蓋所述開口部的方式被設置于所述反應容器的所述內(nèi)部監(jiān)視用窗之間的間隙構(gòu)成。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光纖母材制造裝置，其特征在于， 所述供氣口由被設置于所述反應容器的開口部、與以覆蓋所述開口部的方式設置的所述內(nèi)部監(jiān)視用窗之間的間隙構(gòu)成。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖母材制造裝置，其特征在于， 所述內(nèi)部監(jiān)視用窗被設置于與從所述供氣口向所述排氣裝置的氣流的流動大致平行的側(cè)面。6.一種光纖母材的制造方法，其特征在于， 使用權(quán)利要求1?5中任一項所述的光纖母材制造裝置， 使所述氣體通過所述供氣口并通過所述反應容器的內(nèi)側(cè)的所述內(nèi)部監(jiān)視用窗的所述表面附近，由此制造光纖母材。
【文檔編號】C03B37/018GK106007357SQ201610182385
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年3月28日
【發(fā)明人】今田寬, 內(nèi)山圭祐
【申請人】株式會社藤倉