CN1516682A - 玻璃颗粒沉积体的制造方法 - Google Patents

玻璃颗粒沉积体的制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1516682A
CN1516682A CNA028120205A CN02812020A CN1516682A CN 1516682 A CN1516682 A CN 1516682A CN A028120205 A CNA028120205 A CN A028120205A CN 02812020 A CN02812020 A CN 02812020A CN 1516682 A CN1516682 A CN 1516682A
Authority
CN
China
Prior art keywords
glass particles
gas
producing
reaction vessel
particles deposit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CNA028120205A
Other languages
English (en)
Inventor
石原朋浩
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
Publication of CN1516682A publication Critical patent/CN1516682A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/012—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
    • C03B37/014—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD]
    • C03B37/01413—Reactant delivery systems
    • C03B37/0142—Reactant deposition burners
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/012—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
    • C03B37/014—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD]
    • C03B37/01406—Deposition reactors therefor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/012—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
    • C03B37/014—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD]
    • C03B37/0144—Means for after-treatment or catching of worked reactant gases
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2207/00—Glass deposition burners
    • C03B2207/04—Multi-nested ports
    • C03B2207/06—Concentric circular ports
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2207/00—Glass deposition burners
    • C03B2207/04—Multi-nested ports
    • C03B2207/12—Nozzle or orifice plates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2207/00—Glass deposition burners
    • C03B2207/20—Specific substances in specified ports, e.g. all gas flows specified
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2207/00—Glass deposition burners
    • C03B2207/20—Specific substances in specified ports, e.g. all gas flows specified
    • C03B2207/22—Inert gas details
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2207/00—Glass deposition burners
    • C03B2207/36—Fuel or oxidant details, e.g. flow rate, flow rate ratio, fuel additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2207/00—Glass deposition burners
    • C03B2207/50—Multiple burner arrangements
    • C03B2207/52—Linear array of like burners

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
  • Glass Melting And Manufacturing (AREA)

Abstract

本发明提出一种玻璃颗粒沉积体的制造方法，它是一种在一个反应容器内的一个启始杆周围沉积细小玻璃颗粒的OVD方法，其中，通过降低拉伸过程中的断连数及防止杂质混入积碳体，可以制造具有增强光学传输特性的光纤。本发明使用OVD方法，其中，(1)在开始沉积细小玻璃颗粒之前或之后，一个反应容器被封闭，以在从反应容器内清除沉积的细小玻璃颗粒的操作后，抽吸并排出反应容器中的气体；(2)不运行时，一种清扫气体以1米/分钟或更大的流速通过一个燃烧器的每个供气管线；(3)不运行时，将一种洁净空气(CA)引入反应容器，使反应容器的内压为正值，或者将(1)和(2)，或(1)、(2)和(3)进行结合。

Description

玻璃颗粒沉积体的制造方法
技术领域
本发明涉及一种通过OVD(外部蒸汽沉积)方法制造一种玻璃颗粒沉积体(积碳体)的改进方法，更特别地涉及一种玻璃颗粒沉积体的改进的制造方法，借助这种玻璃颗粒沉积体，通过减少混到玻璃颗粒沉积体中的杂质(alien substances)的数量，可以制造一种具有增强传输特性的光纤。
背景技术
光纤预制件的制造方法之一是OVD方法。这种OVD方法是一种在一个启始杆的周围形成一个积碳体的方法，它是通过使一种形成玻璃的原料气、如SiCl4或GeCl4与一种惰性气体一起流入在一个细小玻璃颗粒合成燃烧器中形成的火焰中，燃料气H2和稳定气体O2被引入到燃烧器中，火焰中通过水解或氧化反应产生的SiO2或GeO2的细小玻璃颗粒径向沉积在启始杆的周围，而启始杆以它的中心轴线为旋转轴进行转动，并且相对燃烧器进行移动。形成的积碳体通过高温加热被玻璃化，以便得到用于光纤的玻璃母料，母料被拉伸以制造光纤。
另外，并不是燃烧器火焰中产生的所有细小玻璃颗粒都沉积，以产生玻璃颗粒沉积体，而是部分漂浮在一个反应容器中，这些飘浮的细小玻璃颗粒附着在反应容器的一个内壁上，形成一个沉积层。如果沉积层加厚到一定程度，沉积的玻璃层会剥落并掉下，因此散落的颗粒可能沉积在正在制造的积碳体的表面。散落颗粒的沉积方式与在燃烧器中合成的细小玻璃颗粒不同，并且可能在玻璃化过程中在玻璃体的表面造成孔隙。
因此，实际的通常做法是，细小玻璃颗粒的沉积结束后，对装置的内部进行清洗，清除沉积在装置内的细小玻璃颗粒。但是，这样一种简单的清洗作业不能完全清除进入装置缝隙或附在装置上的细小玻璃颗粒。
一个这种类型的反应容器使用较少受玻璃原料的水解反应、如 产生的HCL腐蚀的防酸金属材料。但是，如果积碳体的制造停止并经过一段时间后，基本材料的表面结露，并产生一种金属水合物。然后，如果积碳体的制造恢复，这种金属水合物被加热，成为一种金属氧化物，这种金属氧化物从基本材料混入到积碳体中，导致影响光纤传输特性的问题。
JP-A-8-217480(文献1)提出一种防止杂质、如水合物混入积碳体的有关技术。在这种技术中，反应容器的材料限于镍(Ni)或镍基合金，并且当装置不运行时，一种控制方法在于把一种惰性气体或洁净空气(缩写为CA)引入到反应容器中，防止金属颗粒混入制造的积碳体中。
但是，使用文献1的方法需要大型且昂贵的装置，如洁净空气发生器(CAG)。另外，用这种方法很难消除制造积碳体后粘在装置内的多余的细小玻璃颗粒。
发明内容
本发明使用下面的方案[1]-[15]解决上述问题。
[1]一种玻璃颗粒沉积体的制造方法，这种方法是一种在一个反应容器内的一个启始杆的周围沉积细小玻璃颗粒的OVD方法，其中包括在开始沉积细小玻璃颗粒之前，抽吸和排出反应容器中的一种气体。
[2]如[1]中限定的产生玻璃颗粒沉积体的方法，还包括抽吸和排出气体，使得在距离反应容器的距离x为500毫米的一个位置上，排气管的内外压差可以为49Pa或更大。
[3]如[1]中限定的产生玻璃颗粒沉积体的方法，还包括抽吸和排出气体一分钟或更多。
[4]如[1]中限定的产生玻璃颗粒沉积体的方法，其中，不运行时，通过一个玻璃颗粒合成燃烧器的每个供气管道的清扫气体的流速控制为1米/分钟或更大。
[5]如[1]中限定的产生玻璃颗粒沉积体的方法，其中，清扫气体是一种惰性气体。
[6]如[4]中限定的产生玻璃颗粒沉积体的方法，其中，清扫气体是N2。
[7]如[1]中限定的产生玻璃颗粒沉积体的方法，其中，不运行时，将洁净空气引入装置中，并且装置的内压控制为大于装置的外压。
[8]一种玻璃颗粒沉积体的制造方法，这种方法是一种在一个反应容器内的一个启始杆的周围沉积细小玻璃颗粒的OVD方法，其中，不运行时，将洁净空气引入装置中，并且装置的内压控制为大于装置的外压。
[9]如[8]中限定的产生玻璃颗粒沉积体的方法，其中，将洁净空气引入装置中，使得尺寸为0.3微米或更大的杂质的洁净度可以为1000/CF或更小。
[10]如[8]中限定的产生玻璃颗粒沉积体的方法，其中，控制装置的内压，使装置的内压与外压之差可以为10Pa或更大。
[11]如[7]中限定的产生玻璃颗粒沉积体的方法，其中，不运行时，一种经过燃烧器的每个供气管道的清扫气体的流速控制为1米/分钟或更大。
[12]一种玻璃颗粒沉积体的制造方法，这种方法是一种在一个反应容器内的一个启始杆的周围沉积细小玻璃颗粒的OVD方法，其中，不运行时，一种经过一个燃烧器的每个供气管道的清扫气体的流速控制为1米/分钟或更大。
[13]如[12]中限定的产生玻璃颗粒沉积体的方法，其中，清扫气体是一种惰性气体。
[14]如[12]中限定的产生玻璃颗粒沉积体的方法，其中，清扫气体是N2。
[15]如[12]中限定的产生玻璃颗粒沉积体的方法，其中，不运行时，将洁净空气引入装置中，并且装置的内压控制为大于装置的外压。
附图说明
图1是本发明的一个实施例的概念图。
图2是本发明的例1-5和比较例1、2中使用的一个燃烧器的横截面示意图，图中示出要流动的气体。
图3是一个解释图，示出通过增加本发明中的排出压力抽吸并排出粘在装置内的玻璃颗粒的过程。
图4是本发明的一个排气管的下游结构的一个例子的立体图。
图5是解释本发明的燃烧器供气管线的上游侧的一个实施例的视图。
图6是本发明的另一个实施例的示意图。
图7是图6反应容器的从顶盖一侧看的平面图。
在这些图中，数字标号1表示一个反应容器1，2表示一个上通风筒，3表示一个下通风筒，4表示一个支撑杆，5表示一个顶盖，6表示一个玻璃杆，7和8表示一个模型杆(dummy rod)，9表示一个启始杆，10表示一个石英板，11、12、13表示燃烧器，14表示一个积碳体(soot body)，15、16、17表示供气管线，18、19、20表示质量流控制器(缩写为MFC)，21表示一个排出口，22表示一个排气管，23表示一个测量排气管内压的压力计，24表示一个风扇，25表示一个过量空气进口，26表示粘在上通风筒内的细小玻璃颗粒，27表示粘在反应容器内的细小玻璃颗粒，28-32表示供气罐，33-53表示供气管线，47’-53’表示供气管线，54-60表示质量流控制器，61表示一个燃烧器，62表示一个阀门，102表示一个洁净空气入口管，105表示一个顶盖，107表示一个支撑杆插入孔，108表示一个洁净空气进入口，A表示开口面积，x表示排气管内的一个压力测量位置(与反应容器的距离)。
具体实施方式
下面将参照附图描述本发明的优选实施例。图1-5中，相同或相似的部件用相同的数字表示，并且图1的粗箭头表示运动方向。图1是本发明的一个实施例中使用的装置的示意图。反应容器1具有带有顶盖5的上通风筒2和下通风筒3，启始杆9具有与玻璃杆6的两端连接的模型杆7、8，玻璃杆6有一个核芯或一个核芯和一个包层，启始杆9可以通过支撑杆4转动和上下移动。在燃烧器11、12、13的火焰中形成的细小玻璃颗粒喷射到上下往复运动同时转动的启始杆9上，以便在启始杆的径向形成积碳体14。数字标号15、16、17表示供应一种形成玻璃的原料气、一种燃料气、一种稳定气体和一种惰性气体的供气管线。数字标号18、19、20表示质量流控制器。反应容器1带有排出口21，其中排出系统具有排气管22、风扇22、25和过量空气进口25，测量排气管内压的压力计23位于一个距反应容器1的距离为x的位置上。
本发明中，在通过OVD方法制造积碳体的过程之前或之后，即开动之前或之后装置不运行时，留在装置内的细小玻璃颗粒几乎完全被清除，因此，当装置不运行时混入燃烧器和供气管线中的杂质减少，从而解决了上述问题。特别是采取了以下措施。
(1)从积碳体制造结束到制造下一个积碳体的开始，装置封闭一次或多次，其中排气管抽吸残留在装置内的空气(气体)的排出量增加，以便抽吸粘在装置内的细小玻璃颗粒。通过该工作，用一个清除器把落到反应器中的细小玻璃颗粒清除。因此，当开始下一个批量时，玻璃颗粒沉积时混入积碳体中的杂质减少。同样，当排出量增加时，排气管在一个距反应容器的距离x为500毫米的位置上的内压和外压(在反应容器所处的房间内)之差为49Pa(约5毫米H2O)或更大，因此可以有效地清除装置内的细小玻璃颗粒。
另外，气体的抽吸和排出持续至少一分钟或更长时间，以便有效清除装置内的杂质。
(2)一种清扫气体以1米/分钟或更大的流速流过燃烧器的每个供气管线。
本发明中，如果如(1)中所述通过增加排出量抽吸和排出气体，则更大量的空气流过装置的缝隙，并且空气以更高的流速流过装置，因此可以有效清除粘在装置的反应容器1或上通风筒2上的细小玻璃颗粒26、27，如图3的虚线箭头所示。
增加排出量的特殊方法包括增加与排气管22的下游侧连接的风扇24的转速，或者减少与排气管22的下游侧连接的过量空气进口的面积A，如图1、4所示。图1、4中只是最低限度地表示了排气管的下游结构和所需的部件。图1中，燃烧器的供气管线被简化和一般性地表示。
另外，合成细小玻璃颗粒的燃烧器本身存在细小玻璃颗粒附着并混合的问题。也就是燃料气和形成玻璃的原料气同时从燃烧器的顶端喷射出，但是喷出的部分气体向燃烧器的径向扩散，以细小的玻璃颗粒附着在燃烧器的顶端或出口附近。另外，细小玻璃颗粒可能由于燃烧器出口附近的外部空气的带动而互相混合。如果附着或混入燃烧器的细小玻璃颗粒留在后面，则混合在下一次母料合成中的细小玻璃颗粒飞出燃烧器，粘贴在有孔隙的玻璃母料的表面，但是它们的沉积方式与在火焰中合成并且立即沉积的细小玻璃颗粒不同，因此导致玻璃化的过程中产生孔隙。另外，由于燃料气的热，燃烧器本身也会变得不能使用。
因此，如(2)所述，本发明中，当装置不运行时，清扫气体以1米/分钟或更大的流速流动，因此可以减少混入燃烧器的每个供气管线的杂质。
尽管为了避免图1的复杂化，每个燃烧器只示出一个供气管线，质量流控制器(MFC)安装在每个供气管线的上游，以便单独控制每种气体的流速，供气管线供给形成玻璃的原料气(SiCl4)、燃料气(H2)、稳定气体(O2)、惰性气体(氩)和清扫气体(N2)。例如，图5是本发明的一个实施例中的一个燃烧器的供气管线的解释图。来自供气罐28-32的气体分别通过供气管线33-53以及47’-53’进入燃烧器1。质量流控制器(MFC)54-60分别安装在供气管线47-53中，每个质量流控制器具有不同的最大流速。如图中所示，一个阀门62安装在每个供气管线33-52中。当装置不运行时，通过转换该阀门，一种清扫气体(所示例子中为N2)可以流过每个管线。清扫气体的流速控制为1米/分钟或更大，使气体以大约0.17米/秒或更大的流速流过每个管线47’-53’，防止杂质从燃烧器61混入每个供气管线47’-53’。同样，附着在燃烧器61上的外来细小玻璃颗粒(下面简称为杂质)可以被吹走。
这里使用的清扫气体的种类最好包括惰性气体，在其它气体中，N2在成本上具有优势。
上述(1)和(2)的结合自然包括在本发明的范围内。
下面将描述本发明的另一个实施例。图6是一个示意图，示出本发明的另一个实施例中使用的装置。图7是从图6装置从上面看的平面图。该实施例构成方式与前面的实施例相同，区别是洁净空气进入反应容器。因此相同或相似的零件用相同的数字表示，并且不进行描述。
在该实施例中，具有一个洁净空气入口管102的顶盖105位于反应容器1的上通风筒2上，使洁净空气可以从外面进入反应容器。如图7所示，洁净空气入口管102与一个设在顶盖105中心的支撑杆插入孔107周围形成的多个洁净空气进入口108连接，支撑杆4穿过支撑杆插入孔107。该实施例中设有四个洁净空气入口管。
本发明中，在通过OVD方法制造积碳体的过程之前或之后，即开动之前或之后装置不运行时，装置中残余的细小玻璃颗粒几乎完全被清除，装置不运行时，附着在燃烧器上或混入供气管线的杂质减少，并且防止外面的空气进入装置，因此解决了上面所述的问题。特别是使用了下面的方法(1)、(2)、(3)。
(1)从制造积碳体的结束到制造下一个积碳体的开始，装置封闭一次或多次，因此排气管抽吸装置内残余空气(气体)的排出量增加，以便抽吸粘在装置内的细小玻璃颗粒。随着该工作的进行，落到反应容器内的细小玻璃颗粒从装置排出。因此当开始下一个批量时，玻璃颗粒沉积过程中混入积碳体的杂质(灰尘、金属、金属氧化物、玻璃残渣)可以减少。
同样，排出量增加时，在距反应容器的距离x为500毫米的位置上，排气管的内压与外压之差(排气管内和排气管外)设置为49Pa(约为5毫米H2O)或更大，因此可以有效地清除置内的细小玻璃颗粒。
(2)从制造积碳体的结束到制造积碳体的开始，一种清扫气体以1米/分钟或更大的流速流过每个供气管线。
(3)使洁净空气进入装置，并且从制造积碳体的结束到制造积碳体的开始，装置内的内压控制为大于装置外的外压，因此可以防止外界空气中的杂质进入装置。
同样，使洁净空气进入装置，因此对于0.3微米或更大尺寸的灰尘的洁净度达到1000/CF或更少，并且控制装置内的压力，使装置的内压和外压之差可达到10Pa或更大，因此减少了进入装置的外界空气。
本发明中，如果如(1)所述通过增加排出量来抽吸和排出气体，更大量的空气流过装置的空隙，并且空气以更高的流速流过装置，因此可以有效清除粘在装置的反应容器1或上通风筒2上的细小玻璃颗粒26、27，如图3的虚线箭头所示。
如上述(2)中所述，当装置不运行时，一种清扫气体以1米/分钟或更大的流速流动，因此可以减少混入燃烧器的每个供气管道的杂质。
同样，当外面的空气含有大量的杂质时，装置不运行时，外界空气中的杂质进入装置，导致制造积碳体时杂质混入积碳体的问题。
因此，本发明中，如上述(3)中所示，装置不运行时，洁净空气进入装置，并且控制装置内的压力大于大气压，因此防止大气中的残余杂质混入积碳体。
也可以使用上述(1)、(2)、(3)的结合，并且这种结合也包括在本发明的范围内。
细小玻璃颗粒的沉积开始之前包括细小玻璃颗粒没有沉积的非运行时间。特别是，它最好指紧接着细小玻璃颗粒开始沉积之前的时间。
开始沉积细小玻璃颗粒之前，杂质漂浮或粘在反应容器中，并且杂质指从装置反应容器分离的金属或金属氧化物，或外来的玻璃颗粒。
另外，当残留在装置中的气体被抽吸和排出时，可以在一定时间或更长时间内使反应容器处于负压，使附着在反应容器内的杂质剥落、排出和清除。
最好，通过气体的抽吸和排出，把落入装置下部的杂质、如落入下通风筒和反应容器下部(排气管)周围的杂质从装置中清除。这种抽吸和排出通过一个清除器或一个上面所述的负压过程进行。
<例1>
使用一个具有反应容器1(内径310毫米)、上通风筒2(内径300毫米)、下通风筒3(内径300毫米)的装置，细小玻璃颗粒进行沉积，如图1所示。
具有一个用于插入支撑杆4的孔(内径55毫米)的顶盖5位于上通风筒2上。一个启始杆9通过模型杆7、8焊接在玻璃杆6(500毫米)的两端制成，杆7、8由石英玻璃制成，玻璃杆6的直径为30毫米，并带有核芯和包层部分，一个用于热绝缘的石英盘10固定到上模型杆7。启始杆9安装在支撑杆4上，并通过40转/分钟的转动而位于垂直位置。同时启始杆9以200毫米/分钟的速度向上和向下运行1100毫米，细小玻璃颗粒从燃烧器11、12、13的火焰中喷射出来，并相继沉积在启始杆9上，以制造积碳体14。
此时，将4SLM(标准升/分钟)的原料气SiCl4供给三个燃烧器11、12、13(直径30毫米，间距150毫米)中的每一个，并且供给80SLM的H2和40SLM的O2，以形成火焰，2SLM的Ar作为密封气体。图2示出燃烧器1的一个供气口的横截面。在该例子中，燃烧器12和13具有相同的供气口横截面。
沉积细小玻璃颗粒时控制排气管的内压，使距离x为500毫米位置上的压差可为49Pa(约为5毫米H2O)(以下的压差测量在x＝500毫米上进行)。该操作重复进行，以便得到30毫米的目标玻璃层厚度(玻璃直径93毫米，核芯杆直径33毫米)，并且当最终制造出外径为200毫米的积碳体时，将积碳体从装置中取出。
然后清洗装置内部。清洗过程中，安装在反应容器1中的排气管2的内压控制为具有98.1Pa(约10毫米H2O)的压差。附看在反应容器1和上通风筒2上的细小玻璃颗粒被抽吸到排出口22中，如图3所示。同样，从上通风筒2落入反应容器1中的细小玻璃颗粒用一个清除器清除。两小时后或紧接着在开始制造下一个积碳体之前，排气管的内压控制为具有147.1Pa(约为15毫米H2O)的压差，因此，通过排出口抽吸气体的排出量增加。因此，前面的清洗时间中未能清除的细小玻璃颗粒被抽出。同样，用一个清除器清除落入反应容器1的细小玻璃颗粒。
然后，再使用图1所示的装置沉积细小玻璃颗粒。具有一个用于插入支撑杆4(外径50毫米)的孔(内径55毫米)的顶盖5位于上通风筒2上。启始杆9通过模型杆7和8焊接在玻璃杆6(50毫米)的两端制成，模型杆7、8由石英玻璃制成，玻璃杆6直径为30毫米，并且具有核芯和包层部分，并且用于热绝缘的石英盘10连接到上模型杆7上。启始杆9安装在支撑杆4上，并通过40转/分钟的转动处于垂直位置。当启始杆9以200毫米/分钟的速度上下移动1100毫米时，细小玻璃颗粒从燃烧器11、12、13的火焰中喷出，并且相继沉积在启始杆9上，以制造出积碳体14。
此时，将4SLM的原料气SiCl4供给三个燃烧器11、12、13中的每一个，并且给三个燃烧器供给80SLM的H2和40SLM的O2以形成火焰，和2SLM的Ar作为密封气体。沉积细小玻璃颗粒时排气管的内压控制为可具有49Pa(约5毫米H2O)的压差。该操作重复进行，以便得到30毫米的目标玻璃层厚度(玻璃直径93毫米，核芯杆直径33毫米)，因此积碳体的外径为200毫米。将该积碳体在高温下加热、玻璃化和纤维化。在之后进行的筛选测试中发现，断连数非常好，为每100千米一次。
筛选试验是一种在产品运输前对光纤进行的强度测试。通常在用于海底光缆的光纤中施加一个载荷(1.8-2.2kgf)，使光纤在长度方向具有2％的拉伸率，并且强度低的部分在运输前被切掉。在该筛选测试中，如果有更多的纤维断连，则增加检查的频率或连接的数量，因此光纤的最终成本比有很少断连时增加许多倍。
<例2>
用例1中的装置，在与例1相同的条件下制造外径为200毫米的积碳体，其中包括启始杆和沉积的条件。把积碳体从装置取出。
然后，把燃烧器供气管线的流速设置到每个质量流控制器的最大流速的30％，并且通过使N2流过每个供气管线来清洗装置。
清洗结束两小时后，再用例1的装置制造外径为200毫米的积碳体，沉积积碳体的条件下与例1相同，其中包括启始杆和沉积的条件。该积碳体在高温下加热和玻璃化，以制造玻璃直径为93毫米并且核芯杆直径为33毫米的玻璃体。拉伸该玻璃体，以得到光纤。在之后进行的筛选测试中发现，断连数非常好，为每100千米两次。
<例3>
如图6所示，用一个具有Ni制反应容器1(内径310毫米)、上通风筒2(内径300毫米)和下通风筒3(内径300毫米)的装置沉积细小玻璃颗粒。
具有一个支撑杆插入孔107(内径55毫米)的顶盖105和一个洁净空气入口管102位于上通风筒2上。启始杆9由模型杆7和8焊接在玻璃杆6(500毫米)的两端构成，模型杆7、8由石英玻璃制成，玻璃杆6直径30毫米，并且具有核芯和包层部分，用于热绝缘的石英盘10连接到上模型杆7上。启始杆9安装在支撑杆4上，并通过40转/分钟的转动处于垂直位置。当启始杆9以200毫米/分钟的速度上下移动1100毫米时，细小玻璃颗粒从燃烧器11、12、13的火焰中喷出，并且相继沉积在启始杆9上，以制造出积碳体14。
此时，将4SLM的原料气SiCl4供给三个燃烧器11、12、13中的每一个，并且给三个燃烧器供给80SLM的H2和40SLM的O2以形成火焰，和2SLM的Ar作为密封气体。
沉积细小玻璃颗粒时，排气管的内压控制为距离x为500毫米处的压差可为49Pa(约5毫米H2O)。该操作重复进行，以便得到30毫米的目标玻璃层厚度(玻璃直径93毫米，核芯杆直径33毫米)，当最终制造出外径为200毫米的积碳体时，将积碳体从装置取出，并清洗装置内部。
清洗后，将安装在反应容器1中的排气管21的内压控制为压差98.1Pa(约10毫米H2O)持续10分钟。如图3所示，附着在反应容器1和上通风筒2上的细小玻璃颗粒被抽吸到排出口22中。同样，用一个清除器清除从上通风筒2落入到反应容器1中的细小玻璃颗粒。此后，装置内的压力控制为与装置的外压相同。另外，紧接着制造下一个积碳体开始之前，将排气管21的内压控制为压差147.1Pa(约15毫米H2O)持续10分钟，因此通过排出口22抽吸气体的排出量增加。结果是前面的清洗未能清除的细小玻璃颗粒被进一步抽吸出。同样，用清除器将落入反应容器1中的细小玻璃颗粒清除。
此后，再用图6所示的装置沉积细小玻璃颗粒。具有一个用于插入支撑杆4(外径50毫米)的插入孔107(内径55毫米)的顶盖105位于上通风筒2上。启始杆9通过模型杆7和8焊接在玻璃杆6(500毫米)的两端制成，模型杆7、8由石英玻璃制成，玻璃杆直径30毫米，并且具有核芯和包层部分，用于热绝缘的石英盘10连接到上模型杆7上。启始杆9安装在支撑杆4上，并通过40转/分钟的转动处于垂直位置。当启始杆9以200毫米/分钟的速度上下移动1100毫米时，细小玻璃颗粒从燃烧器11、12、12的火焰中喷出，并且相继沉积在启始杆9上，以制造出积碳体14。
此时，将4SLM的原料气SiCl4供给三个燃烧器11、12、13中的每一个，并且给三个燃烧器供给80SLM的H2和40SLM的O2以形成火焰，和2SLM的Ar作为密封气体。沉积细小玻璃颗粒时，排气管的内压控制为具有49Pa(约5毫米H2O)的压差。该操作重复进行，以便得到30毫米的目标玻璃层厚度(玻璃化后玻璃直径为93毫米)，因此制造出外径为200毫米的积碳体。将该积碳体在高温下加热、玻璃化和纤维化。在之后进行的筛选测试中发现，断连数非常好，为每100千米一次。
<例4>
用图6所示的例3中的装置制造外径为200毫米的积碳体，沉积积碳体的条件与例3中相同，包括启始杆和沉积的条件。把该积碳体从装置取出。
然后，把燃烧器供气管线的流速设置到每个质量流控制器的最大流速的30％(流速为3米/分钟)，并且通过使N2流过每个供气管线来清洗装置。
清洗后，同样的清扫气体N2继续流动。
清洗结束两小时后，再使用图6的装置制造积碳体，沉积积碳体的条件与例3中相同，其中包括启始杆和沉积的条件，使积碳体的外径为200毫米。将该积碳体在高温下加热和玻璃化，以制造出玻璃直径为93毫米的玻璃体。拉伸该玻璃体，以得到光纤。在之后进行的筛选测试中发现，断连数非常好，为每100千米两次。
<例5>
用图6所示的例3中的装置制造外径为200毫米的积碳体，沉积积碳体的条件与例3中相同，其中包括启始杆和沉积的条件。把该积碳体从装置取出，并清洗装置的内部。
清洗后，把洁净空气(尺寸为0.3微米或更大的杂质为10/CF)以15米3/分钟的流量引入到装置中，使装置的内压与外压之间的压差为60Pa，并控制两小时。
然后再用图6所示的例3中的装置制造外径为200毫米的积碳体，沉积积碳体的条件与例3中相同，其中包括启始杆和沉积的条件。把该积碳体在高温下加热，并玻璃化，以制造玻璃直径为93毫米的玻璃体。该玻璃体被拉伸，以得到光纤。在之后进行的筛选测试中发现，断连数非常好，为每100千米两次。
<比较例1>
使用图1所示的例1中的装置制造外径200毫米的积碳体，积碳体沉积条件与例1中相同，其中包括启始杆和沉积的条件。将该积碳体从装置取出。
然后清洗装置内部。清洗过程中，安装在反应容器内的排气管22的内压控制为压差为0Pa，因此没有气体排出。同样，使N2以质量流控制器的最大流速的2％的流速(0.2米/分钟)流过燃烧器11、12、13的每个供气管线15、16、17。
清洗后，立即用图1所示例1的装置制造外径200毫米的积碳体，沉积积碳体的条件与例1中相同，其中包括启始杆和沉积的条件。将该积碳体在高温下加热并玻璃化，以便制造出玻璃直径为93毫米且核芯杆直径为33毫米的玻璃体。拉伸该玻璃体，以便得到光纤。在之后进行的筛选测试中发现，断连数为每100千米十五次。
在该比较例1中，清洗后立即再制造积碳体。然而，清洗结束后使装置原封不动两小时，再制造积碳体，得到与比较例1中相同的结果。
<比较例2>
使用图6所示的例3中的装置制造外径200毫米的积碳体，沉积积碳体的条件与例3中相同，其中包括启始杆和沉积的条件。将该积碳体从装置取出。
然后，清洗装置内部。清洗过程中，安装在反应容器内的排气管22的内压控制为压差为0Pa，没有气体排出。同样，N2以质量流控制器的最大流速的2％的流速(0.2米/分钟)流过燃烧器11、12、13的每个供气管线15、16、17。清洗后没有洁净空气引入装置，因此装置的内压和外压之间的压差为0Pa。
清洗后，立即用图6所示的例3的装置再制造外径200毫米的积碳体，沉积积碳体的条件与例3中相同，其中包括启始杆和沉积的条件。将该积碳体在高温下加热并玻璃化，以制造出玻璃直径为93毫米的玻璃体。拉伸该玻璃体，以得到光纤。在之后进行的筛选测试中发现，断连数为每100千米十五次。
在该比较例2中，在清洗后立即再沉积细小玻璃颗粒。然而，在清洗结束后，控制装置使内压等于外压达两小时，然后沉积细小玻璃颗粒，筛选测试表明断连数为每100千米二十次。
工业应用
如上所述，借助本发明，可以通过OVD方法制造积碳体，可以通过降低拉伸过程中的断连数及防止杂质混入积碳体而制造出具有增强光学传输特性的光纤，且具有较低的装置成本。

Claims (15)

1.一种玻璃颗粒沉积体的制造方法，这种方法是一种在一个反应容器内的一个启始杆的周围沉积细小玻璃颗粒的OVD方法，包括在开始沉积所述细小玻璃颗粒之前，抽吸并排出所述反应容器内的一种气体。
2.如权利要求1所述的玻璃颗粒沉积体的制造方法，它还包括抽吸和排出所述气体，使得一个排气管在一个距反应容器的距离x为500毫米位置处的内部和外部之间的压差可为49Pa或更大。
3.如权利要求1所述的玻璃颗粒沉积体的制造方法，它还包括抽吸并排出所述气体一分钟或更长时间。
4.如权利要求1所述的玻璃颗粒沉积体的制造方法，其特征在于，不运行时，一种流过一个玻璃颗粒合成燃烧器的每个供气管线的清扫气体控制为流速为1米/分钟或更大。
5.如权利要求4所述的玻璃颗粒沉积体的制造方法，其特征在于，所述清扫气体是一种惰性气体。
6.如权利要求5所述的玻璃颗粒沉积体的制造方法，其特征在于，所述清扫气体是N2。
7.如权利要求1所述的玻璃颗粒沉积体的制造方法，其特征在于，不运行时，将一种洁净空气引入装置，并且装置的内压控制为大于装置的外压。
8.一种玻璃颗粒沉积体的制造方法，这种方法是一种在一个反应容器内的一个启始杆的周围沉积细小玻璃颗粒的OVD方法，其中，不运行时，将一种洁净空气引入装置，并且装置的内压控制为大于装置的外压。
9.如权利要求8所述的玻璃颗粒沉积体的制造方法，其特征在于，洁净空气引入装置，使尺寸为0.3微米或更大的杂质的洁净度可以为1000/CF或更小。
10.如权利要求8所述的玻璃颗粒沉积体的制造方法，其特征在于，装置的内压控制为装置的内压和外压之间的压差可以为10Pa或更大。
11.如权利要求7所述的玻璃颗粒沉积体的制造方法，其特征在于，不运行时，流过所述燃烧器的每个供气管线的清扫气体控制为具有1米/分钟或更大的流速。
12.一种玻璃颗粒沉积体的制造方法，这种方法是一种在一个反应容器内的一个启始杆的周围沉积细小玻璃颗粒的OVD方法，其中，不运行时，流过一个燃烧器的每个供气管线的清扫气体控制为具有1米/分钟或更大的流速。
13.如权利要求12所述的玻璃颗粒沉积体的制造方法，其特征在于，所述清扫气体是一种惰性气体。
14.如权利要求13所述的玻璃颗粒沉积体的制造方法，其特征在于，所述清扫气体是N2。
15.如权利要求12所述的玻璃颗粒沉积体的制造方法，其特征在于，不运行时，将一种洁净空气引入装置，并且装置的内压控制为大于装置的外压。
CNA028120205A 2001-06-15 2002-03-27 玻璃颗粒沉积体的制造方法 Pending CN1516682A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001181778 2001-06-15
JP181778/2001 2001-06-15

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN1516682A true CN1516682A (zh) 2004-07-28

Family

ID=19021994

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNA028120205A Pending CN1516682A (zh) 2001-06-15 2002-03-27 玻璃颗粒沉积体的制造方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20040055339A1 (zh)
JP (1) JPWO2002102724A1 (zh)
CN (1) CN1516682A (zh)
WO (1) WO2002102724A1 (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102417294A (zh) * 2010-08-03 2012-04-18 住友电气工业株式会社 多孔质玻璃母材的制造方法以及制造装置
CN101659516B (zh) * 2008-08-26 2013-06-12 株式会社藤仓 光纤母材的制造方法
CN105776843A (zh) * 2016-05-06 2016-07-20 藤仓烽火光电材料科技有限公司 制备低损耗光纤预制棒的沉积反应装置及压力调节方法
CN109553294A (zh) * 2018-11-16 2019-04-02 法尔胜泓昇集团有限公司 一种基于vad或ovd工艺固废为原料的光纤预制棒的制造方法
CN111548002A (zh) * 2019-02-12 2020-08-18 信越化学工业株式会社 光纤用多孔质玻璃母材的制造方法
CN113354263A (zh) * 2021-07-03 2021-09-07 四川神光石英科技有限公司 一种生产合成石英玻璃的方法及设备

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7574875B2 (en) * 1999-09-29 2009-08-18 Fibre Ottiche Sud - F.O.S. S.P.A. Method for vapour deposition on an elongated substrate
US20080053155A1 (en) * 2006-08-31 2008-03-06 Sanket Shah Optical fiber preform having large size soot porous body and its method of preparation
US20070079635A1 (en) * 2006-10-06 2007-04-12 Sterlite Optical Technologies Ltd. Apparatus and method for preparing optical fiber preform having desired cone shape
WO2009121763A1 (de) * 2008-04-03 2009-10-08 Heraeus Quarzglas Gmbh & Co. Kg Verfahren zur herstellung von synthetischem quarzglas
JP4845221B2 (ja) * 2008-05-13 2011-12-28 信越化学工業株式会社 多孔質ガラス母材の製造方法
EP3218317B1 (en) 2014-11-13 2018-10-17 Gerresheimer Glas GmbH Glass forming machine particle filter, a plunger unit, a blow head, a blow head support and a glass forming machine adapted to or comprising said filter
US20210246065A1 (en) * 2018-06-15 2021-08-12 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Method for producing glass particulate deposit
EP3810405A4 (en) 2018-06-19 2022-03-09 Kilncore Inc. SELF-REPLICATING FUSE LAYERING PRINTER USING GRANULES

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3635706B2 (ja) * 1995-02-15 2005-04-06 住友電気工業株式会社 多孔質母材の製造方法及び多孔質母材製造用反応容器
JP3370917B2 (ja) * 1997-01-17 2003-01-27 信越化学工業株式会社 光ファイバ用ガラス母材の製造装置及び製造方法
JP3551006B2 (ja) * 1998-02-26 2004-08-04 住友電気工業株式会社 光ファイバ用多孔質母材の製造方法
JP2001019442A (ja) * 1999-07-06 2001-01-23 Shin Etsu Chem Co Ltd ガラス微粒子堆積体製造容器の残留ガラス微粒子除去方法
US6791649B1 (en) * 1999-09-28 2004-09-14 Fuji Photo Film Co., Ltd. Anti-reflection film, polarizing plate comprising the same, and image display device using the anti-reflection film or the polarizing plate

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101659516B (zh) * 2008-08-26 2013-06-12 株式会社藤仓 光纤母材的制造方法
CN102417294A (zh) * 2010-08-03 2012-04-18 住友电气工业株式会社 多孔质玻璃母材的制造方法以及制造装置
CN102417294B (zh) * 2010-08-03 2016-03-02 住友电气工业株式会社 多孔质玻璃母材的制造方法以及制造装置
CN105776843A (zh) * 2016-05-06 2016-07-20 藤仓烽火光电材料科技有限公司 制备低损耗光纤预制棒的沉积反应装置及压力调节方法
CN109553294A (zh) * 2018-11-16 2019-04-02 法尔胜泓昇集团有限公司 一种基于vad或ovd工艺固废为原料的光纤预制棒的制造方法
CN109553294B (zh) * 2018-11-16 2021-11-30 法尔胜泓昇集团有限公司 一种基于vad或ovd工艺固废为原料的光纤预制棒的制造方法
CN111548002A (zh) * 2019-02-12 2020-08-18 信越化学工业株式会社 光纤用多孔质玻璃母材的制造方法
CN113354263A (zh) * 2021-07-03 2021-09-07 四川神光石英科技有限公司 一种生产合成石英玻璃的方法及设备

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2002102724A1 (ja) 2004-09-30
US20040055339A1 (en) 2004-03-25
WO2002102724A1 (fr) 2002-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1516682A (zh) 玻璃颗粒沉积体的制造方法
CN1020190C (zh) 光导纤维用玻璃预制件的生产方法
US6546759B1 (en) Glass base material manufacturing apparatus with super imposed back-and-forth burner movement
KR102545712B1 (ko) 광섬유용 다공질 유리 모재의 제조 방법 및 제조 장치
JPWO2002102729A1 (ja) ガラス微粒子堆積体の製造装置及び製造方法
KR100538668B1 (ko) 광 섬유용 다공질 유리 모재의 제조방법
JP2012193057A (ja) ガラス微粒子堆積体の製造方法
KR102545711B1 (ko) 다공질 유리 모재의 제조 장치 및 제조 방법
CN111548002A (zh) 光纤用多孔质玻璃母材的制造方法
JP4449272B2 (ja) ガラス微粒子堆積体の製造方法
JP2003192355A (ja) ガラス微粒子堆積体の製造方法
JP2008179518A (ja) ガラス母材の製造方法
JP2003286033A (ja) ガラス微粒子堆積体の製造方法及び製造装置
JP2003040626A (ja) ガラス微粒子堆積体の製造方法
JP7399835B2 (ja) 光ファイバ用多孔質ガラス堆積体の製造方法
JP2003160342A (ja) ガラス微粒子堆積体の製造方法及び製造装置
CN1526671A (zh) 制造玻璃颗粒淀积体的方法
JP3148194B2 (ja) 多孔質ガラス母材の製造方法
JP2009126716A (ja) ガラス微粒子堆積体の製造方法
JP2005162573A (ja) ガラス母材の製造方法
JP2000319024A (ja) 多孔質ガラス母材の製造装置およびこれを用いた多孔質ガラス母材の製造方法
CN1049641C (zh) 光学纤维用的多孔母材的合成方法及其装置
JP2003286035A (ja) ガラス母材の製造方法
JP2005060142A (ja) ガラス微粒子堆積体の製造方法
JP2003212553A (ja) ガラス微粒子堆積体の製造方法および製造装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication