JP2011230937A - 多孔質ガラス母材の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 堆積開始前工程及び堆積終了後工程において、堆積工程と同程度のガス線速を得るためにパージガスを増量することなく、バーナ先端の焼けによる損傷を防止することのできる多孔質ガラス母材の製造方法を提供する。
【解決手段】 中心のガラス原料ガス噴出ポートの外側に、複数のガス噴出ポートが同心円状に配置された同芯多重管構造を有し、この中の可燃性ガス噴出ポート内に、ガラス原料ガス噴出ポートに対し同心円状に1列または複数列に配置され、同一列の噴出ポートは同一の焦点距離を有する小口径助燃性ガス噴出ポートを内包する多孔質ガラス母材製造用バーナを用いて、ガラス原料ガスを火炎中で加水分解させて生成したガラス微粒子を堆積させて光ファイバ用母材を製造する方法において、前記小口径助燃性ガス噴出ポートへ助燃性ガスを導入する際の導入開始時期を、中心のガラス原料ガス噴出ポートにガラス原料ガスを導入し、生成したガラス微粒子の堆積を開始する開始時期と同一とすることを特徴とする。
【選択図】 なし
Description
これには、回転しつつ上昇するシャフトに出発部材を取り付け、反応室内に垂下し、反応室内に設置されたバーナによって生成したガラス微粒子を出発部材の先端に付着堆積させるVAD法や、回転する出発部材にバーナの火炎中で生成したガラス微粒子をバーナもしくは出発部材を相対往復運動させて、付着堆積させるOVD法等が挙げられる。
この問題を解決するために、特許文献1は、図1に示すように、中心のガラス原料ガス噴出ポート1の外側に配置された可燃性ガス噴出ポート4内に、ガラス原料ガス噴出ポート1を取り囲むように小口径助燃性ガス噴出ポート2を配置したマルチノズル型バーナが提案されている。なお、符号3は、シールガス噴出ポートである。
その場合、図2に示すように小口径助燃性ガス噴出ポート2よりも、それを内包する可燃性ガス噴出ポート4先端の突き出し量を大きくすることによって、可燃性ガス噴出ポート先端の内径が小さくなるように設計される。
(1)バーナにガラス原料ガスを供給せずに、可燃性ガス及び助燃性ガスのみを供給し、出発部材を予熱する堆積開始前工程、(2)バーナ中心管からガラス原料ガスの供給を開始して、ガラス微粒子を堆積させる堆積工程、(3)堆積終了後、可燃性ガス及び助燃性ガスの供給は続け、ガラス原料ガスの供給のみを停止し、最終堆積部を焼きしめる堆積終了後工程である。
ここで、堆積開始前工程と堆積終了後工程においては、ガラス原料ガスを供給しないために、堆積工程と比較して、中心管のガス線速が大きく低下する。このようにバーナの火炎中心に、線速が大きくて芯となるような流れが無い場合、小口径助燃性ガスの流れは、可燃性ガスの拡散の影響を大きく受け、焦点距離に集まらない、広がりを持った乱れの大きな流れとなる。
このように、ガス噴出ポート先端が焼かれ、失透し、飛散すると、バーナの寿命が短くなってしまうという問題がある上に、失透し飛散したガラス微粒子が多孔質ガラス母材内に取り込まれて、イレギュラーな堆積状態となり、焼結ガラス化後に、気泡が発生し、歩留が大きく低下してしまうといった問題が生じる。
なお、使用するバーナには、小口径ガス噴出ポートよりも外側に配置されたガス噴出ポートの先端が、該小口径ガス噴出ポートよりも突き出ているバーナを用いるのが好ましい。
図1に示すような同芯3重管バーナの最外管内に、中心のガラス原料ガス噴出ポート1に対し同心円状に1列に8本配置された、焦点距離150mmの小口径ガス噴出ポート2を有するバーナを用いて、第1管のガラス原料ガス噴出ポート1にガラス原料となるSiCl4と助燃性ガスのO2、その外側に位置する第2管のガス噴出ポート3からシールガスとしてN2、さらにその外側に位置する第3管のガス噴出ポート4から可燃性ガスとしてH2、さらに小口径管の小口径ガス噴出ポート2から助燃性ガスとしてO2を供給し、ガラス微粒子を生成させた。
最初に、表2に示すように、堆積開始前工程において、出発部材を余熱することを目的とした、比較的ガス流量が少ない場合に対して、小口径ガス噴出ポートにO2を供給した場合と、供給しなかった場合のバーナ先端の状態について観察した。
他方、小口径ガス噴出ポートからO2を流さなかった場合、第1管にSiCl4を流さなかった実施例1及びSiCl4とO2を流さなかった実施例2はともに、バーナ先端に焼けは発生しなかった。
2.小口径助燃性ガス噴出ポート、
3.シールガス噴出ポート、
4.可燃性ガス噴出ポート。
Claims (3)
- 中心のガラス原料ガス噴出ポートの外側に、複数のガス噴出ポートが同心円状に配置された同芯多重管構造を有し、この中の可燃性ガス噴出ポート内に、ガラス原料ガス噴出ポートに対し同心円状に1列または複数列に配置され、同一列の噴出ポートは同一の焦点距離を有する小口径助燃性ガス噴出ポートを内包する多孔質ガラス母材製造用バーナを用いて、ガラス原料ガスを火炎中で加水分解させて生成したガラス微粒子を堆積させて光ファイバ用母材を製造する方法において、前記小口径助燃性ガス噴出ポートへ助燃性ガスを導入する際の導入開始時期を、中心のガラス原料ガス噴出ポートにガラス原料ガスを導入し、生成したガラス微粒子の堆積を開始する開始時期と同一とすることを特徴とする多孔質ガラス母材の製造方法。
- 中心のガラス原料ガス噴出ポートの外側に、複数のガス噴出ポートが同心円状に配置された同芯多重管構造を有し、この中の可燃性ガス噴出ポート内に、ガラス原料ガス噴出ポートに対し同心円状に1列または複数列に配置され、同一列の噴出ポートは同一の焦点距離を有する小口径助燃性ガス噴出ポートを内包する多孔質ガラス母材製造用バーナを用いて、ガラス原料ガスを火炎中で加水分解させて生成したガラス微粒子を堆積させて光ファイバ用母材を製造する方法において、前記小口径助燃性ガス噴出ポートへの助燃性ガスを停止する際の停止時期を、中心のガラス原料ガス噴出ポートへのガラス原料ガスの供給を停止し、ガラス微粒子の堆積を終了する停止時期と同一とすることを特徴とする多孔質ガラス母材の製造方法。
- 小口径ガス噴出ポートよりも外側に配置されたガス噴出ポートの先端が、該小口径ガス噴出ポートよりも突き出ているバーナが用いられる請求項1又は2に記載の多孔質ガラス母材の製造方法。
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