CN1882512A - 光纤母材及其制造方法 - Google Patents

Abstract

提供一种在长度方向容易得到具有稳定的纤核(core)/纤覆(clad)比的光纤母材的光纤母材及其制造方法为目的，由外部气沉积法，在沿启发构件上使燃烧器(burner)以相对的加以往返移动，使玻璃微粒子加以沉积以制造光纤母材的制造方法，使燃烧器与启发构件以相对的往返移动，在该相对往返移动的折回时，其特征在于使停止所定时间，停止时间是以大于等于3秒、小于等于60秒为宜。

Description

光纤母材及其制造方法

技术领域

本发明是关于光纤的前驱体(precursor)的光纤母材及其制造方法。对于认可并入参照文献的指定国所指定的申请国为可并入参考文献者，可参照下述专利申请案所记载的内容，其内容并入本案，作为本申请案记载的一部分。

日本专利特愿2003-389848申请日期2003年11月19日

背景技术

习知，为光纤母材的制造，提案种种方法。在此等方法中，在旋转的启发构件上，沿此使喷灯或者启发构件以相对往返运动，使在喷灯火焰中所生成的玻璃微粒子加以附着沉积，以合成玻璃微粒子(soot)体，使此在电炉内，加以脱水，烧结(sintering)成为透明玻璃化的外表气相沉积法(OVD：Outer Vapour Deposition)，是可得比较任意的折射率分布者，而且可使大口径的光纤母材加以量产由此加以通用。

在透明玻璃化后的光纤母材，对于在长度方向可得稳定的纤核/纤覆比的方法，例如可举专利文献1所述的方法。

又，对于在两端的相对往返移动的折回点近傍使玻璃量加以变化的方法，可举专利文献2所述的方法。

专利文献1：日本专利特开平09-118538号公报

专利文献2：日本专利特开2000-159533号公报

发明内容

专利文献1所述的方法，是采用外表气相沉积法，使相对往返移动的移动速度在长度方向加以变化使沉积、烧结、透明玻璃化后的纤核/纤覆比成为稳定。但是，此种方法，是在移动中的调整的关系，在相对往返移动折回点加以调整沉积量为困难。

在专利文献2所述的方法，是以防止沉积中的玻璃微粒子体的龟裂，破裂为目的，虽为相对往返移动中，使供给气体量或相对移动速度，更且使喷灯与预成体(preform)的距离加以变化的方法，因为在相对往返移动中加以调整的关系，在折返点使沉积量加以调整成为困难。

又，在外表气相沉积法，关于启发构件与喷灯的相对往返移动范围，是以透明化后的光纤母材在长度方向具有稳定的纤核/纤覆比的方式加以沉积为重要，但是，在相对往返移动的折回点近傍，是与其他部分加以比较其附着量的变动较大，纤核/纤覆比是不一定，有成品率低降的问题点。

本发明是提供一种在长度方向容易得到稳定的光纤/光覆比的光纤母材之光纤母材及其制造方法为课题。

本发明为解决上述课题加以锐意研究的结果以透明玻璃化后的光纤/光覆比在长度方法以稳定的方式，在相对往返移动的折回点使相对移动停止所定时间，藉由加以调整折回点近傍的沉积量，发现在长度方向可得稳定的纤核/纤覆比的光纤母材，藉由在折回点设定停止时间，以致完成本发明。

即，本发明的光纤母材的制造方法，是由外表气相沉积法，在沿启发构件上使喷灯以相对的往返移动加以沉积玻璃微粒子以制造光纤母材的制造方法，使喷灯与启发构件以相对的往返移动，在该相对往返移动的折回时，以所定时间，加以停止为特征者，停止时间是以大于等于3秒、小于等于60秒为宜。

在相对往返移动的停止中，沉积条件也可藉使燃烧气体量减少，或使原料气体量增加的方式加以变化，更且，预先设定沉积时间，沉积重量，或相对往返移动次数的任一项，由该设定条件使相对往返移动的停止时间以连续或者以阶段状加以变化为宜。尚且，也可使停止时间在制造中以成为一定加以实行。

在上述方法，沉积时间愈长时，可使上述喷灯停止的所定时间变长。又，沉积重量愈大时，可使上述所定时间变长，又，往返次数愈多时，也可使上述所定时间变长。

尚且，上述的发明概要并非列举本发明的必要特征的全部，此等特征群的副次组合也可成为一种发明。

本发明的光纤母材的制造方法，是在相对往返移动的折回点，藉由停止所定时间，其停止时间是以大于等于3秒、小于等于60秒之间为宜，则虽在折回点近傍也可使玻璃微粒子的沉积量成为稳定，经透明玻璃化所得的光纤母材的纤核/纤覆比在全长度方向也可容易成为稳定。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1表示在本发明的光纤母材制造所使用装置的一例的概略图。

图2是表示实施例3的停止时间类型的图表。

1：启发构件            2：沉积用喷灯

3：喷灯引导机构            4：马达

5：玻璃微粒子体

具体实施方式

以下，虽以发明的实施例加以说明本发明，以下实施例并非限定关于申请专利范围的发明，又在实施例中所说明的特征组合的全部也并非限定发明的解决手段所必须者。

图1，是表示本发明的光纤母材的制造所使用装置的一例。

在图1，启发构件1是由纤核(core)或纤核与纤覆(clad)的一部分所构成，由未图示的基材支承构件所支承成为在轴向可旋转自如，在启发构件1的下方配置沉积用喷灯2，由喷灯引导机构3，设置成为可在左右移动自如。尚且，以代替沉积用喷灯2的移动，也可设使启发构件1在长度方向加以移动的机构。

其次，对于使用此种装置由外表气相沉积法(OVO法)的本发明的光纤母材制造方法加以说明。

一面使启发构件1以马达4在轴向加以旋转，一面使沉积用喷灯2由喷灯引导机构3沿启发构件1加以移动，由沉积用喷灯2向启发构件1喷射火焰。

在沉积用喷灯2，通常使用氧氢火焰，吹附光纤用原料，例如，SiCl4等的蒸气与燃烧气体(氢气体及氧气体)，将由氧氢火焰中的火焰加水分解反应所合成的玻璃微粒子(soot)沉积于启发构件1上以形成玻璃微粒子体5。

本发明，是在沿启发构件1的相对往返移动的沉积用喷灯2的折回点，使相对往返移动停止所定时间，在此停止间中，使燃料气体及/或光纤用原料的供给量加以变化，在相对往返移动的折回点近傍，使玻璃微粒子的沉积量加以变化的点具有特征。

在相对往返移动的折回点近傍，与其他部分比较，其玻离微粒子的沉积量有所变化。于是，估计其变化量，藉由在折回点使燃料气体及/或光纤用原料的供给量加以变化，以不发生小突起(wart)、破裂(crack)、沉积层的剥离、凹凸等的问题，可制造形状及纤核/纤覆比在长度方向为均一的光纤母材。

在折回点的停止时间，是经锐意研究的结果，以大于等于3秒、小于等于60秒时，可调整在折回点近傍的沉积量，判知透明玻璃化后的纤核/纤覆比在至端部的长度方向可得稳定的光纤母材。尚且，停止时间未满3秒时，时间过短未见有沉积量的变化。另一方面，在超过60秒的场合，由此间的沉积量的变化所产生的玻璃微粒子密度，沉积量的变动，产生小突起，破裂，沉积层的剥离，凹凸等的问题。

尚且，折回点的停止时间在制造中并不必要成为一定，以沉积时间，沉积重量，相对往返移动次数等的因子，藉由以连续或阶段状的加以变化，也可有效使沉积量加以变化。在上述方法，光纤母材愈大时，以使喷灯停止的所定时间愈长为宜，例如，沉积时间愈长，可使喷灯停止的所定时间为愈长。又，沉积重量愈大时，可使上述所定时间愈长。又，往返次数愈多时，可使上述所定时间愈长。

其次，虽然以举实施例更在详细说明本发明，本发明并非限定于此。

实施例1

使用图1所示的装置，以外表气相沉积法加以制造光纤母材。

启发构件1，是使用外径30mm、长度1.5mm的石英玻璃棒。将此玻璃棒以经介未图示的基材支承构件装设于马达4，以30rpm旋转的同时，在沉积用喷灯2，从原料供给装置(图示省略)以火焰形成用气体(carier gas)的氧气体3L/分，更且供给玻璃原料气体SiCl₄ 1.8L/分。

在相对往返移动的折回点使往返移动(traverse)停止0～70秒，以与相对往返移动中同样的气体供给条件在停止时间中也沉积玻璃微粒子时，在折回点的纤核/纤覆比的变动量，如表1所示，从停止时间0秒藉由使停止时间变长其纤核/纤覆比的变动量变小，在停止时间30秒成为最小，在60秒时沉积量过大的关系，产生小突起加以破裂。尚且，在表1所示的纤核/纤覆比的变动量，是在透明玻璃化后的光纤母材，表示纤核/纤覆比的最大值与最小值的差分。

【表1】

停止时间(sec)	0	3	10	30	60	70
							纤核/纤覆比的变动量	0.0098	0.0082	0.0051	0.0022	0.0044	产生破裂

实施例2

使用图1所示的装置，以与实施例1同样的方法加以制造光纤母材。

启发构件，是将外径30mm，长度1.5m的石英棒装设于马达5，以30rpm加以旋转的同时，以与实施例同样气体条件加以连续沉积。

在本实施例，使折回点的停止时间为10秒，将停止时间中的气体供给条件，以与往返移动中同样气体供给条件者，与使燃料气体(氢气体与氧气体)为75％的执行1，与更且，使光纤母材原料(SiCl₄)为1.25倍的执行2加以制造，以作比较。

此结果，如表2所示，藉由降低密度，由随伴于对象面积的增加的附着效率增加，端部的沉积量增加，可加以抑制纤核/纤覆比的变动。

【表2】

停止时间中的供给气体量	与往返移动中同条件	执行1	执行2
				纤核/纤覆比	0.0051	0.0044	0.0026

实施例3

使用图1所示的装置，以与实施例1同样方法加以制造光纤母材。

启发构件1，是使外径30mm，长度1.5mm的石英玻璃棒装设于马达5，以30rpm加以旋转的同时，以与实施例1同样的气体供给条件加以连续沉积。

在本实施例，如图2所示，以停止时间为一定的10秒加以制造者，与由沉积的进行使停止时间以连续变长的方式加以变更所制造者作为比较。

其结果，如表3所示，变更停止时间者，是在沉积后半的沉积对象面积变大时使停止时间变长的关系，沉积量比10秒一定者为多，可抑制纤核/纤覆比的变动。

【表3】

停止时间(sec)	一定	变化
			纤核/纤覆比	0.0051	0.0023

以上，虽以实施例加以说明本发明，本发明的技术范围并非限定于上述实施例所述的范围。在上述实施例当事者明了可加以多样的变更或改良。加以此种变更或改良的形态也得包含于本发明的技术范围当可从申请专利范围所述者加以明了。

可提供在长度方向有均一纤核/纤覆比的光纤母材。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的结构及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但是凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (11)

1、一种光纤母材的制造方法，是在由外表气相沉积法，沿一启发构件上使一喷灯以相对往返移动将玻璃微粒子沉积加以制造一光纤母材的方法，使该喷灯与该启发构件以相对的往返移动，其特征在于在该相对往返移动的折回时，加以停止一所定时间。

2、根据权利要求1所述的光纤母材的制造方法，使停止的所定时间为大于等于3秒、小于等于60秒。

3、根据权利要求1或2所述的光纤母材的制造方法，其特征在于在该相对往返移动的停止中，使一燃烧气体量加以减少。

4、根据权利要求1至3中的任何一项所述的光纤母材的制造方法，其特征在于在该相对往返移动的停止中，使一原料气体量加以增加。

5、根据权利要求1至4中的任何一项所述的光纤母材的制造方法，其特征在于预先加以设定一沉积时间、一沉积重量、或该相对往返移动次数的任何一项，由该设定条件使该相对往返移动的折回时的停止时间以连续的加以变化。

6、根据权利要求1至5任何一项所述的光纤母材的制造方法，其特征在于预先加以设定一沉积时间，一沉积重量，或该相对往返移动次数的任何一项，由该设定条件使该相对往返移动的折回时的停止时间以阶段状加以变化。

7、根据权利要求5或6所述的光纤母材的制造方法，其特征在于其中所述的光纤母材的径愈大，使该喷灯加以停止的该所定时间变成愈长。

8、根据权利要求7所述的光纤母材的制造方法，其特征在于其中所述的沉积时间愈长，使该喷灯加以停止的该所定时间变成愈长。

9、根据权利要求7所述的光纤母材的制造方法，其特征在于其中所述的沉积重量愈大，使该喷灯加以停止的该所定时间变成愈长。

10、根据权利要求7所述的光纤母材的制造方法，其特征在于其中所述的往返次数愈多，使该喷灯加以停止的该所定时间变成愈长。

11、一种光纤母材是使用如权利要求1至10中的任何一项所述的光纤母材的制造方法加以制造。

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