JP2018172229A - Manufacturing device and manufacturing method of optical fiber porous preform - Google Patents

Manufacturing device and manufacturing method of optical fiber porous preform Download PDF

Info

Publication number
JP2018172229A
JP2018172229A JP2017070699A JP2017070699A JP2018172229A JP 2018172229 A JP2018172229 A JP 2018172229A JP 2017070699 A JP2017070699 A JP 2017070699A JP 2017070699 A JP2017070699 A JP 2017070699A JP 2018172229 A JP2018172229 A JP 2018172229A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
reaction chamber
burner
gas
optical fiber
porous
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.)
Granted
Application number
JP2017070699A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6916023B2 (en
Inventor
和寿 白土
Kazutoshi Shirato
和寿 白土
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.)
Furukawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Electric Co 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 Furukawa Electric Co Ltd filed Critical Furukawa Electric Co Ltd
Priority to JP2017070699A priority Critical patent/JP6916023B2/en
Publication of JP2018172229A publication Critical patent/JP2018172229A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6916023B2 publication Critical patent/JP6916023B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing device which suppresses a circulation flow of a gas in a reaction chamber, which reduces the amount of glass fine particles adhered to a wall surface in the reaction chamber, and which reduces generation of cracks in an optical fiber porous preform and generation of air bubbles in an optical fiber preform in which the optical fiber porous preform is vitrified.SOLUTION: A manufacturing device for optical fiber porous preform includes a reaction chamber 11, burners 14, 15 provided in the reaction chamber, and a gas supply part 17 for supplying a gas including a raw material gas and a combustible gas to the burners. In the reaction chamber 11, the gas is supplied from the burners to a starting material, fine particles generated by the reaction of the gas are accumulated on the outer periphery of the starting material and a porous preform 2 is formed. A partition plate 12 through which the porous preform can pass is provided in the reaction chamber 11. The inside of the reaction chamber is substantially partitioned by the partition plate into a reaction chamber 11A in which the burners exist and a reaction chamber 11B in which they do not exist, and a first exhaust part 21 and a second exhaust part 22 which can control an exhaust flow rate are provided in the reaction chamber where the burners exist and the reaction chamber where the burners do not exist respectively.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、光ファイバ多孔質母材の製造装置及び製造方法に関する。   The present invention relates to an optical fiber porous preform manufacturing apparatus and manufacturing method.

一般的に、石英ガラス系光ファイバは、石英ガラスからなる光ファイバ用ガラス母材(以下、光ファイバ母材ともいう)を線引きして製造される。光ファイバ母材は、ターゲット(出発材)の外周にガラス微粒子を堆積して多孔質層を形成した後、多孔質層を脱水、焼結させてガラス化することによって製造される。光ファイバ母材は、例えば、VAD(Vapor Phase Axial Deposition)法やMCVD(Modified Chemical Vapor Deposition)法、OVD(Outside Vapor Deposition)法などの周知の方法によって作製される。   In general, a silica glass-based optical fiber is manufactured by drawing an optical fiber glass preform (hereinafter also referred to as an optical fiber preform) made of quartz glass. The optical fiber preform is manufactured by depositing glass fine particles on the outer periphery of a target (starting material) to form a porous layer, and then dehydrating and sintering the porous layer to vitrify it. The optical fiber preform is manufactured by a known method such as a VAD (Vapor Phase Axial Deposition) method, an MCVD (Modified Chemical Vapor Deposition) method, or an OVD (Outside Vapor Deposition) method.

これらのうち、VAD法においては、ガラス微粒子合成用バーナーに、可燃ガス、助燃ガス、及びガラス原料を導入して火炎加水分解反応させて生成されるガラス微粒子を、回転するターゲット(出発材)の回転軸方向に堆積させて、光ファイバ母材の元となる光ファイバ多孔質母材(以下、多孔質母材ともいう)を製造する。多孔質母材はさらにガラス化工程によってガラス化されて光ファイバ母材になる。   Among these, in the VAD method, glass particles generated by introducing a combustible gas, an auxiliary combustion gas, and a glass raw material into a burner for synthesizing glass particles and subjecting them to a flame hydrolysis reaction are used to rotate the target (starting material). An optical fiber porous base material (hereinafter also referred to as a porous base material) that is the base of the optical fiber base material is manufactured by being deposited in the direction of the rotation axis. The porous preform is further vitrified by a vitrification process to become an optical fiber preform.

特許文献1には、VAD装置において、循環流は発生しつつも、反応室内における空気の流動方向を可能な範囲で水平方向に維持するために、水平配置された第1〜第4水平仕切り板(邪魔板)を設ける構成が提案されている。特許文献2には、気泡のない光ファイバ多孔質母材を製造するために、VAD装置において、ガラス微粒子堆積後の多孔質母材を、反応室内の最大内径より小さい内径の丸穴や円筒内に通過させることで、バーナーの火炎の上昇対流を抑止する方法が提案されている。   In Patent Document 1, in the VAD apparatus, the first to fourth horizontal partition plates arranged horizontally are used in order to maintain the flow direction of the air in the reaction chamber in the horizontal direction as much as possible while the circulation flow is generated. The structure which provides (baffle plate) is proposed. In Patent Document 2, in order to manufacture an optical fiber porous preform free of bubbles, in a VAD apparatus, a porous preform after glass fine particle deposition is placed in a round hole or cylinder having an inner diameter smaller than the maximum inner diameter in a reaction chamber. A method has been proposed in which the rising convection of the burner flame is suppressed by passing the gas through the gas.

特開2004−161606号公報JP 2004-161606 A 特開2001−322825号公報JP 2001-322825 A

しかしながら、上述した特許文献1においては、反応室内にガスの循環流が発生するという問題が未だ存在することが記載されている。反応室内にガスの循環流が発生すると、生成されたガラス微粒子が反応室内の壁面に付着しやすくなる。ガラス微粒子が壁面に付着すると、剥離したガラス微粒子が多孔質母材に再付着する可能性が生じる。また、特許文献2においては、仕切り板(邪魔板)よりも上方に浮遊したガラス微粒子が仕切り板に堆積し、このガラス微粒子が多孔質母材に再付着する可能性があった。このようなガラス微粒子が製造中の多孔質母材に再付着すると、多孔質母材において割れ(クラック)が発生したり、多孔質母材をガラス化した光ファイバ母材において気泡が発生したりする可能性が高くなる。   However, Patent Document 1 described above describes that there is still a problem that a gas circulation flow is generated in the reaction chamber. When a circulating gas flow is generated in the reaction chamber, the generated glass particles are likely to adhere to the wall surface in the reaction chamber. When the glass fine particles adhere to the wall surface, there is a possibility that the peeled glass fine particles are reattached to the porous base material. Further, in Patent Document 2, there is a possibility that glass particles floating above the partition plate (baffle plate) accumulate on the partition plate, and the glass particles reattach to the porous base material. When such glass particles are reattached to the porous base material being manufactured, cracks may occur in the porous base material, or bubbles may be generated in the optical fiber base material obtained by vitrifying the porous base material. Is more likely to do.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、その目的は、反応室内におけるガスの循環流を抑制でき、反応室内の壁面に付着するガラス微粒子の量を低減でき、光ファイバ多孔質母材におけるクラックの発生や、光ファイバ多孔質母材をガラス化した光ファイバ母材における気泡の発生を低減できる光ファイバ多孔質母材の製造装置及び製造方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above, and its object is to suppress the circulation of gas in the reaction chamber, to reduce the amount of glass particles adhering to the wall surface in the reaction chamber, and to provide a porous optical fiber porous matrix. An object of the present invention is to provide an optical fiber porous preform manufacturing apparatus and method that can reduce the occurrence of cracks in a material and the generation of bubbles in an optical fiber preform obtained by vitrifying an optical fiber porous preform.

上述した課題を解決し、上記目的を達成するために、本発明に係る光ファイバ多孔質母材の製造装置は、反応室と、前記反応室内に設けられたバーナーと、前記バーナーに原料ガス及び可燃ガスを含むガスを供給するガス供給部と、を備え、前記反応室内において、前記バーナーから前記ガスを出発材に供給して、前記出発材の外周に前記ガスの反応によって生じる微粒子を堆積させて多孔質母材を形成する光ファイバ多孔質母材の製造装置であって、前記反応室内に前記多孔質母材が通過可能な仕切り板が設けられ、前記仕切り板によって、前記反応室内は、前記バーナーが存在する反応室と前記バーナーが存在しない反応室とに略仕切られ、前記バーナーが存在する反応室に排気流量を制御可能な第1排気部が設けられているとともに、前記バーナーが存在しない反応室に排気流量を制御可能な第2排気部が設けられていることを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the above object, an optical fiber porous preform manufacturing apparatus according to the present invention includes a reaction chamber, a burner provided in the reaction chamber, a raw material gas and A gas supply unit for supplying a gas containing a combustible gas, and supplying the gas from the burner to the starting material in the reaction chamber to deposit fine particles generated by the reaction of the gas on the outer periphery of the starting material. An optical fiber porous base material manufacturing apparatus for forming a porous base material, wherein a partition plate through which the porous base material can pass is provided in the reaction chamber, and the reaction chamber has the reaction chamber, The reaction chamber in which the burner is present and the reaction chamber in which the burner is not present are substantially partitioned, and the reaction chamber in which the burner is present is provided with a first exhaust unit capable of controlling the exhaust flow rate, Wherein the serial burner is the second exhaust section capable of controlling the exhaust gas flow rate is provided in a reaction chamber that does not exist.

本発明の一態様に係る光ファイバ多孔質母材の製造装置は、上記の発明において、前記仕切り板が複数設けられ、前記バーナーが存在しない反応室がさらに少なくとも2つの反応室に仕切られていることを特徴とする。   In the optical fiber porous preform manufacturing apparatus according to one aspect of the present invention, in the above invention, a plurality of the partition plates are provided, and the reaction chamber in which the burner does not exist is further partitioned into at least two reaction chambers. It is characterized by that.

本発明の一態様に係る光ファイバ多孔質母材の製造装置は、上記の発明において、前記バーナーが存在する反応室及び前記バーナーが存在しない反応室に、外部から気体を導入可能な給気部が設けられていることを特徴とする。本発明の一態様に係る光ファイバ多孔質母材の製造装置は、この構成において、前記バーナーが存在する反応室に設けられた給気部と、前記バーナーが存在しない反応室に設けられた給気部とが互いに独立して設けられていることを特徴とする。   An optical fiber porous preform manufacturing apparatus according to an aspect of the present invention is the above-described invention, wherein the gas supply unit can introduce gas into the reaction chamber in which the burner is present and the reaction chamber in which the burner is not present. Is provided. In this configuration, an apparatus for producing an optical fiber porous preform according to an aspect of the present invention includes an air supply unit provided in a reaction chamber in which the burner exists, and a supply unit provided in a reaction chamber in which the burner does not exist. The air part is provided independently of each other.

本発明の一態様に係る多孔質母材の製造方法は、反応室内において、バーナーから原料ガス及び可燃ガスを含むガスを出発材に供給して、前記出発材の外周に前記ガスの反応によって生じる微粒子を堆積させて多孔質母材を形成する光ファイバ多孔質母材の製造方法であって、前記反応室内を、前記多孔質母材が通過可能な仕切り板によって、前記バーナーが存在する反応室と前記バーナーが存在しない反応室とに略仕切った状態で、前記バーナーが存在する反応室に設けられた排気流量を制御可能な第1排気部によって、前記バーナーが存在する反応室内のガスを排気するとともに、前記バーナーが存在しない反応室に設けられた排気流量を制御可能な第2排気部によって、前記バーナーが存在しない反応室内のガスを排気することを特徴とする。   In the method for producing a porous base material according to one aspect of the present invention, a gas containing a raw material gas and a combustible gas is supplied from a burner to a starting material in a reaction chamber, and is generated by reaction of the gas on the outer periphery of the starting material. An optical fiber porous preform manufacturing method in which fine particles are deposited to form a porous preform, wherein the burner is present in the reaction chamber by a partition plate through which the porous preform can pass. And a reaction chamber in which the burner is present, the gas in the reaction chamber in which the burner is present is exhausted by a first exhaust unit that can control the exhaust flow rate provided in the reaction chamber in which the burner is present. In addition, the gas in the reaction chamber without the burner is exhausted by the second exhaust unit that can control the exhaust flow rate provided in the reaction chamber without the burner. To.

本発明に係る光ファイバ多孔質母材の製造装置及び製造方法によれば、反応室内におけるガスの循環流を抑制でき、反応室内の壁面に付着するガラス微粒子の量を低減でき、光ファイバ多孔質母材におけるクラックの発生や、光ファイバ多孔質母材をガラス化した光ファイバ母材における気泡の発生を低減することが可能となる。   According to the manufacturing apparatus and the manufacturing method of the optical fiber porous preform according to the present invention, the circulation flow of the gas in the reaction chamber can be suppressed, the amount of glass fine particles adhering to the wall surface in the reaction chamber can be reduced, and the optical fiber porous It is possible to reduce the occurrence of cracks in the base material and the generation of bubbles in the optical fiber base material obtained by vitrifying the optical fiber porous base material.

図1は、本発明の一実施形態によるVAD装置である。FIG. 1 is a VAD device according to an embodiment of the present invention.

以下、本発明の一実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の一実施形態により本発明が限定されるものではない。図面は模式的なものであり、各要素の寸法の関係などは、現実のものとは異なる場合があることに留意する必要がある。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited to the following embodiment. It should be noted that the drawings are schematic, and dimensional relationships among elements may differ from actual ones.

(光ファイバ多孔質母材の製造装置)
まず、本発明の一実施形態によるVAD装置について説明する。図1は、この一実施形態に用いるVAD装置を示す。
(Optical fiber porous preform manufacturing equipment)
First, a VAD device according to an embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 shows a VAD device used in this embodiment.

図1に示すように、この一実施形態による光ファイバ多孔質母材の製造装置としてのVAD装置1は、反応室11、仕切り板12、バーナー14,15、ガス供給部17、及び制御部18を備えて構成される。仕切り板12は、反応室11内において、反応室11に対して着脱可能に設けられている。バーナー14,15はそれぞれ、例えば同心円状の構造を有するバーナーであり、少なくとも1本、この一実施形態においては例えば2本設けられている。ガス供給部17及び制御部18は、反応室11の例えば外部の所定部分に設けられる。   As shown in FIG. 1, a VAD apparatus 1 as an optical fiber porous preform manufacturing apparatus according to this embodiment includes a reaction chamber 11, a partition plate 12, burners 14 and 15, a gas supply unit 17, and a control unit 18. It is configured with. The partition plate 12 is detachably provided in the reaction chamber 11 with respect to the reaction chamber 11. Each of the burners 14 and 15 is a burner having a concentric structure, for example, and at least one, for example, two in this embodiment is provided. The gas supply unit 17 and the control unit 18 are provided in, for example, a predetermined portion outside the reaction chamber 11.

反応室11は、仕切り板12によって、バーナー14,15が存在する第1反応室11Aと、バーナー14、15が存在しない第2反応室11Bとに略仕切られている。仕切り板12は、耐熱性及び耐腐食性に優れた材料、具体的には例えば、石英製や金属製、金属にコーティングを施した材料等から構成されるが、必ずしもこれらの材料に限定されない。なお、仕切り板を複数設けて、第2反応室11B内をさらに仕切り板によって略仕切るようにしてもよい。   The reaction chamber 11 is substantially partitioned by a partition plate 12 into a first reaction chamber 11A in which the burners 14 and 15 are present and a second reaction chamber 11B in which the burners 14 and 15 are not present. The partition plate 12 is made of a material excellent in heat resistance and corrosion resistance, specifically, for example, made of quartz, metal, or a material coated with metal, but is not necessarily limited to these materials. Note that a plurality of partition plates may be provided, and the inside of the second reaction chamber 11B may be further substantially partitioned by a partition plate.

VAD装置1において製造される光ファイバ多孔質母材(以下、多孔質母材)2は、出発材としてのターゲットロッド3の外周に形成され、内側に合成される内側堆積スート2aと、この内側堆積スート2aの外側に合成される外側堆積スート2bとからなる。内側堆積スート2aは、最終製品としての光ファイバにおいてコア部となる。外側堆積スート2bは、最終製品としての光ファイバにおいてコア部周辺のクラッド部となる。引上機構4は、ターゲットロッド3を保持しつつ回転させながら引き上げ可能に構成される。仕切り板12には、引き上げられる多孔質母材2が接触することなく通過可能な大きさの開口12aが設けられている。   An optical fiber porous base material (hereinafter referred to as a porous base material) 2 manufactured in the VAD apparatus 1 is formed on the outer periphery of a target rod 3 as a starting material and is synthesized on the inner side, and the inner deposition soot 2a. It consists of the outer deposition soot 2b synthesized on the outer side of the deposition soot 2a. The inner deposition soot 2a becomes a core part in the optical fiber as the final product. The outer deposition soot 2b becomes a clad portion around the core portion in the optical fiber as the final product. The pulling mechanism 4 is configured to be able to pull up while rotating the target rod 3 while holding it. The partition plate 12 is provided with an opening 12 a having a size that allows the porous base material 2 to be pulled up to pass without contacting.

VAD装置1におけるバーナー14は、内側堆積スート2aを合成するためのバーナーである。バーナー15は、外側堆積スート2bを合成するためのバーナーである。バーナー14,15にはそれぞれ、ガス供給部17から、例えば、四塩化珪素(SiCl4)やシロキサンなどの原料ガス、可燃ガスである水素(H2)ガス、助燃ガスである酸素(O2)ガス、及びキャリアガスなどが流される。なお、内側堆積スート2aと外側堆積スート2bとの境界の部分を焼き締めるための補助バーナーを別途設けてもよい。これらのガスの火炎中の加水分解反応によって、合成石英ガラス微粒子(以下、ガラス微粒子)がターゲットロッド3に吹き付けられて堆積し、内側堆積スート2aと外側堆積スート2bとが形成される。 The burner 14 in the VAD apparatus 1 is a burner for synthesizing the inner deposition soot 2a. The burner 15 is a burner for synthesizing the outer deposition soot 2b. Each of the burners 14 and 15 is supplied from a gas supply unit 17 by, for example, a raw material gas such as silicon tetrachloride (SiCl 4 ) or siloxane, a hydrogen (H 2 ) gas that is a combustible gas, and an oxygen (O 2 ) that is a combustion gas. Gas, carrier gas, etc. are flowed. In addition, you may provide the auxiliary | assistant burner for baking the boundary part of the inner deposition soot 2a and the outer deposition soot 2b separately. By the hydrolysis reaction of these gases in the flame, synthetic quartz glass fine particles (hereinafter referred to as glass fine particles) are sprayed and deposited on the target rod 3 to form an inner deposition soot 2a and an outer deposition soot 2b.

反応室11の側部には、反応室11内に気体としての清浄な空気を導入可能な給気部としての第1給気口19及び第2給気口20が互いに独立して設けられている。第1給気口19は、第1反応室11Aに設けられ、少なくとも1つの給気口から構成されている。なお、第1給気口19を複数の給気口から構成してもよい。また、第2給気口20は、第2反応室11Bに設けられ、この一実施形態においては1つの給気口から構成されているが、複数の給気口から構成してもよい。   A first air supply port 19 and a second air supply port 20 as an air supply unit capable of introducing clean air as a gas into the reaction chamber 11 are provided on the side of the reaction chamber 11 independently of each other. Yes. The first air supply port 19 is provided in the first reaction chamber 11 </ b> A and includes at least one air supply port. The first air inlet 19 may be composed of a plurality of air inlets. Further, the second air supply port 20 is provided in the second reaction chamber 11B, and in this embodiment, the second air supply port 20 is configured by one air supply port, but may be configured by a plurality of air supply ports.

反応室11の側部における第1給気口19及び第2給気口20に対向した位置にそれぞれ、第1排気ダクト21及び第2排気ダクト22が設けられている。すなわち、多孔質母材2が、第1給気口19と第1排気ダクト21との間、及び第2給気口20と第2排気ダクト22との間に位置するように構成されている。第1排気ダクト21は、第1反応室11Aに設けられ、主として第1反応室11A内のガスを排出可能に構成されている。これにより、第1反応室11A内からガラス微粒子を含むガス42aが排気される。第2排気ダクト22は、第2反応室11Bに設けられ、主として第2反応室11B内のガスを排出可能に構成される。これにより、第2反応室11B内からガラス微粒子を含むガス42bが排気される。   A first exhaust duct 21 and a second exhaust duct 22 are provided at positions facing the first air supply port 19 and the second air supply port 20 in the side portion of the reaction chamber 11, respectively. That is, the porous base material 2 is configured to be positioned between the first air supply port 19 and the first exhaust duct 21 and between the second air supply port 20 and the second exhaust duct 22. . The first exhaust duct 21 is provided in the first reaction chamber 11A, and is configured to mainly discharge the gas in the first reaction chamber 11A. As a result, the gas 42a containing glass particles is exhausted from the first reaction chamber 11A. The second exhaust duct 22 is provided in the second reaction chamber 11B, and is configured to mainly discharge the gas in the second reaction chamber 11B. Thereby, the gas 42b containing glass fine particles is exhausted from the second reaction chamber 11B.

第1排気部としての第1排気ダクト21は、配管31aを通じて第1流量調整手段としての第1流量調整部31に接続されている。第1流量調整部31は、第1排気ダクト21を通じて排出されるガス42aの流量を調整可能な例えば流量調整弁から構成されている。第2排気部としての第2排気ダクト22は、配管32aを通じて第2流量調整手段としての第2流量調整部32に接続されている。第2流量調整部32は、第2排気ダクト22を通じて排出されるガス42bの流量を調整可能な例えば流量調整弁から構成されている。配管31a,32aはそれぞれ外部排気管34に連通している。すなわち、第1排気ダクト21及び第2排気ダクト22はそれぞれ、第1流量調整部31及び第2流量調整部32を介して、外部排気管34に接続されている。外部排気管34はポンプ(図示せず)に接続され、反応室11内のガスは、ポンプによって外部排気管34を通じて排気可能に構成されている。第1流量調整部31、第2流量調整部32、及びポンプはそれぞれ、制御部18によって制御される。なお、第1流量調整部31、第2流量調整部32、及びポンプは、作業者が手動で設定可能に構成してもよい。   The first exhaust duct 21 as the first exhaust part is connected to the first flow rate adjusting part 31 as the first flow rate adjusting means through the pipe 31a. The first flow rate adjusting unit 31 is composed of, for example, a flow rate adjusting valve capable of adjusting the flow rate of the gas 42 a discharged through the first exhaust duct 21. The second exhaust duct 22 as the second exhaust part is connected to the second flow rate adjusting part 32 as the second flow rate adjusting means through the pipe 32a. The second flow rate adjustment unit 32 is configured by, for example, a flow rate adjustment valve capable of adjusting the flow rate of the gas 42 b discharged through the second exhaust duct 22. The pipes 31a and 32a communicate with the external exhaust pipe 34, respectively. That is, the first exhaust duct 21 and the second exhaust duct 22 are connected to the external exhaust pipe 34 via the first flow rate adjustment unit 31 and the second flow rate adjustment unit 32, respectively. The external exhaust pipe 34 is connected to a pump (not shown), and the gas in the reaction chamber 11 can be exhausted through the external exhaust pipe 34 by the pump. The first flow rate adjustment unit 31, the second flow rate adjustment unit 32, and the pump are each controlled by the control unit 18. In addition, you may comprise the 1st flow volume adjustment part 31, the 2nd flow volume adjustment part 32, and a pump so that an operator can set manually.

(光ファイバ多孔質母材の製造方法)
次に、以上のように構成された一実施形態によるVAD装置1を用いたVAD法による光ファイバ多孔質母材の製造方法について説明する。
(Manufacturing method of optical fiber porous base material)
Next, the manufacturing method of the optical fiber porous preform | base_material by VAD method using the VAD apparatus 1 by one Embodiment comprised as mentioned above is demonstrated.

すなわち、図1に示すように、バーナー14からターゲットロッド3に対して、ガラス微粒子を噴霧して堆積させることにより、内側堆積スート2aを形成する。これとともに、内側堆積スート2aの外側に、バーナー15から各ガスを噴霧させてガラス微粒子を堆積させることにより、外側堆積スート2bを堆積させる。これにより、内側堆積スート2aの外側に外側堆積スート2bが堆積されて多孔質母材2が製造される。なお、VAD装置1のバーナー14,15から流すH2ガスとO2ガスとの流量を調整することで火力を調整することができる。 That is, as shown in FIG. 1, the inner deposition soot 2 a is formed by spraying and depositing glass fine particles on the target rod 3 from the burner 14. At the same time, the outer deposition soot 2b is deposited by spraying each gas from the burner 15 to deposit the glass particles on the outer side of the inner deposition soot 2a. Thereby, the outer deposition soot 2b is deposited outside the inner deposition soot 2a, and the porous base material 2 is manufactured. The heating power can be adjusted by adjusting the flow rates of H 2 gas and O 2 gas flowing from the burners 14 and 15 of the VAD device 1.

多孔質母材2の製造中において、反応室11の第1反応室11A内においては、バーナー14,15から噴霧されて合成されたガラス微粒子のうち、内側堆積スート2a又は外側堆積スート2bとして堆積されなかったガラス微粒子が浮遊している。同様に、仕切り板12によって第1反応室11Aと仕切られた状態の第2反応室11B内においても、仕切り板12と多孔質母材2との開口12a周辺の隙間を通じて、第1反応室11Aから進入したガラス微粒子が浮遊している。特に、多孔質母材2の製造の開始初期においては、外側堆積スート2bの外径が小さいため、仕切り板12と多孔質母材2との開口12a周辺の隙間が大きく、浮遊しているガラス微粒子の多くが隙間を通じて第2反応室11Bに進入する。   During the production of the porous base material 2, in the first reaction chamber 11 </ b> A of the reaction chamber 11, among the glass particles synthesized by spraying from the burners 14 and 15, the inner deposition soot 2 a or the outer deposition soot 2 b is deposited. The fine glass particles that are not suspended are floating. Similarly, in the second reaction chamber 11B that is partitioned from the first reaction chamber 11A by the partition plate 12, the first reaction chamber 11A passes through the gap around the opening 12a between the partition plate 12 and the porous base material 2. Fine glass particles that entered from above are floating. In particular, since the outer diameter of the outer deposition soot 2b is small at the beginning of the production of the porous base material 2, the gap around the opening 12a between the partition plate 12 and the porous base material 2 is large, and the glass is floating. Most of the fine particles enter the second reaction chamber 11B through the gap.

そこで、制御部18により第1流量調整部31を制御することによって、第1反応室11A内からガラス微粒子を含むガス42aの排気流量、及び第1反応室11Aに導入される空気41aの流量を制御して、第1反応室11A内に所望の気流を形成する。同様に、制御部18により第2流量調整部32を制御することによって、第2反応室11B内から排出されるガス42bの流量、及び第2反応室11Bに導入される空気41bの流量を制御して、第2反応室11B内に所望の気流を形成する。第1流量調整部31及び第2流量調整部32をそれぞれ独立させて適切に制御することにより、第1反応室11A及び第2反応室11Bの内部において、ガラス微粒子を含むガスの循環流の発生が抑制される。   Therefore, by controlling the first flow rate adjusting unit 31 by the control unit 18, the exhaust flow rate of the gas 42a containing glass fine particles from the first reaction chamber 11A and the flow rate of the air 41a introduced into the first reaction chamber 11A are controlled. By controlling, a desired air flow is formed in the first reaction chamber 11A. Similarly, by controlling the second flow rate adjusting unit 32 by the control unit 18, the flow rate of the gas 42b discharged from the second reaction chamber 11B and the flow rate of the air 41b introduced into the second reaction chamber 11B are controlled. Thus, a desired air flow is formed in the second reaction chamber 11B. By appropriately controlling the first flow rate adjusting unit 31 and the second flow rate adjusting unit 32 independently of each other, generation of a circulating flow of a gas containing glass fine particles inside the first reaction chamber 11A and the second reaction chamber 11B. Is suppressed.

以上説明した本発明の一実施形態によれば、反応室11において仕切り板12によって略仕切られた、バーナー14,15が存在する第1反応室11Aと存在しない第2反応室11Bとにそれぞれ、第1排気ダクト21及び第2排気ダクト22を設け、それぞれの第1反応室11A及び第2反応室11Bにおいて排気量を調整している。これにより、仕切り板12によって略仕切られた反応室11内の空間ごとに給気及び排気を設定できるので、反応室11内においてガラス微粒子を含むガスの循環流を抑制できる。したがって、反応室11の壁面に付着したり、仕切り板12に堆積したりするガラス微粒子の量を低減できるので、ガラス微粒子が多孔質母材2に再付着する可能性が低減され、多孔質母材2にクラックが発生したり、多孔質母材2をガラス化した光ファイバ母材に気泡が発生したりすることを抑制できる。   According to the embodiment of the present invention described above, the first reaction chamber 11A in which the burners 14 and 15 are present and the second reaction chamber 11B in which the burners 14 and 15 are present, which are substantially partitioned by the partition plate 12 in the reaction chamber 11, respectively. A first exhaust duct 21 and a second exhaust duct 22 are provided, and the exhaust amount is adjusted in each of the first reaction chamber 11A and the second reaction chamber 11B. Thereby, since air supply and exhaust can be set for each space in the reaction chamber 11 substantially partitioned by the partition plate 12, the circulation flow of the gas containing glass fine particles in the reaction chamber 11 can be suppressed. Accordingly, since the amount of glass particles adhering to the wall surface of the reaction chamber 11 or depositing on the partition plate 12 can be reduced, the possibility that the glass particles will reattach to the porous base material 2 is reduced, and the porous base material 2 is reduced. It can suppress that a crack generate | occur | produces in the material 2 or a bubble generate | occur | produces in the optical fiber base material which vitrified the porous base material 2. FIG.

以上、本発明の一実施形態について具体的に説明したが、本発明は、上述の一実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。例えば、上述の一実施形態において挙げた数値はあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる数値を用いてもよい。   Although one embodiment of the present invention has been specifically described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications based on the technical idea of the present invention are possible. For example, the numerical values given in the above-described embodiment are merely examples, and different numerical values may be used as necessary.

上述の一実施形態においては、ポンプを共通に用いて排気ダクトにそれぞれ流量調整部を設け、それぞれの排気ダクトにおいて排気流量を調整しているが、複数の排気ダクトのそれぞれに、制御部18によって排気流量を制御可能なポンプを接続するようにしてもよい。   In the above-described embodiment, the pump is commonly used and the exhaust duct is provided with a flow rate adjusting unit, and the exhaust flow rate is adjusted in each exhaust duct. However, the control unit 18 controls each of the plurality of exhaust ducts. A pump capable of controlling the exhaust flow rate may be connected.

また、上述の一実施形態においては、本発明をVAD装置に適用した例について説明したが、本発明をOVD(Outside Vapor Deposition)装置に適用することも可能である。   In the above-described embodiment, an example in which the present invention is applied to a VAD apparatus has been described. However, the present invention can also be applied to an OVD (Outside Vapor Deposition) apparatus.

また、上述の一実施形態においては、第1給気口19と第2給気口20とが互いに独立して設けられているが、第1給気口19と第2給気口20とを同一の給気口から構成してもよい。   In the above-described embodiment, the first air supply port 19 and the second air supply port 20 are provided independently of each other, but the first air supply port 19 and the second air supply port 20 are provided. You may comprise from the same inlet.

また、上述の一実施形態においては、反応室11内に1枚の仕切り板12を設けた例について説明したが、仕切り板は複数設けてもよい。さらなる仕切り板によって、第2反応室11Bが略仕切られることによって、第2反応室11B内において、仕切られた反応室11の上部への浮遊したガラス微粒子の移動を抑制できるので、反応室11の上部の壁面に付着したり、仕切り板に堆積したりするガラス微粒子の量をより一層低減でき、ガラス微粒子の多孔質母材2への再付着をさらに抑制できる。   In the above-described embodiment, the example in which one partition plate 12 is provided in the reaction chamber 11 has been described. However, a plurality of partition plates may be provided. Since the second reaction chamber 11B is substantially partitioned by the further partition plate, the movement of the suspended glass particles to the upper part of the partitioned reaction chamber 11 can be suppressed in the second reaction chamber 11B. The amount of glass fine particles adhering to the upper wall surface or depositing on the partition plate can be further reduced, and the reattachment of the glass fine particles to the porous base material 2 can be further suppressed.

また、上述の一実施形態においては、第1排気部としての第1排気ダクト21及び第2排気部としての第2排気ダクト22をそれぞれ1つのダクトから構成しているが、必ずしも1つのダクトに限定されるものではない。第1排気部及び第2排気部をそれぞれ、複数の排気ダクトから構成してもよい。   In the above-described embodiment, each of the first exhaust duct 21 as the first exhaust part and the second exhaust duct 22 as the second exhaust part is configured by one duct. It is not limited. Each of the first exhaust part and the second exhaust part may be composed of a plurality of exhaust ducts.

1 VAD装置
2 多孔質母材
2a 内側堆積スート
2b 外側堆積スート
3 ターゲットロッド
4 引上機構
11 反応室
11A 第1反応室
11B 第2反応室
12 仕切り板
12a 開口
14,15 バーナー
17 ガス供給部
18 制御部
19 第1給気口
20 第2給気口
21 第1排気ダクト
22 第2排気ダクト
31 第1流量調整部
31a,32a 配管
32 第2流量調整部
34 外部排気管
41a,41b 空気
42a,42b ガス
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 VAD apparatus 2 Porous base material 2a Inner deposition soot 2b Outer deposition soot 3 Target rod 4 Lifting mechanism 11 Reaction chamber 11A 1st reaction chamber 11B 2nd reaction chamber 12 Partition plate 12a Opening 14,15 Burner 17 Gas supply part 18 Control part 19 1st air supply port 20 2nd air supply port 21 1st exhaust duct 22 2nd exhaust duct 31 1st flow volume adjustment part 31a, 32a piping 32 2nd flow rate adjustment part 34 External exhaust pipe 41a, 41b Air 42a, 42b gas

Claims (5)

反応室と、
前記反応室内に設けられたバーナーと、
前記バーナーに原料ガス及び可燃ガスを含むガスを供給するガス供給部と、を備え、
前記反応室内において、前記バーナーから前記ガスを出発材に供給して、前記出発材の外周に前記ガスの反応によって生じる微粒子を堆積させて多孔質母材を形成する光ファイバ多孔質母材の製造装置であって、
前記反応室内に前記多孔質母材が通過可能な仕切り板が設けられ、
前記仕切り板によって、前記反応室内は、前記バーナーが存在する反応室と前記バーナーが存在しない反応室とに略仕切られ、
前記バーナーが存在する反応室に排気流量を制御可能な第1排気部が設けられているとともに、前記バーナーが存在しない反応室に排気流量を制御可能な第2排気部が設けられている
ことを特徴とする光ファイバ多孔質母材の製造装置。
A reaction chamber;
A burner provided in the reaction chamber;
A gas supply unit for supplying a gas containing a raw material gas and a combustible gas to the burner,
Production of an optical fiber porous preform in which the gas is supplied from the burner to the starting material in the reaction chamber, and fine particles generated by the reaction of the gas are deposited on the outer periphery of the starting material to form a porous preform. A device,
A partition plate through which the porous base material can pass is provided in the reaction chamber;
By the partition plate, the reaction chamber is substantially partitioned into a reaction chamber in which the burner exists and a reaction chamber in which the burner does not exist,
The reaction chamber in which the burner is present is provided with a first exhaust part capable of controlling the exhaust flow rate, and the reaction chamber in which the burner is not present is provided with a second exhaust part capable of controlling the exhaust flow rate. An optical fiber porous preform manufacturing apparatus.
前記仕切り板が複数設けられ、前記バーナーが存在しない反応室がさらに少なくとも2つの反応室に仕切られていることを特徴とする請求項1に記載の光ファイバ多孔質母材の製造装置。   2. The apparatus for producing a porous optical fiber preform according to claim 1, wherein a plurality of the partition plates are provided, and a reaction chamber in which the burner is not present is further partitioned into at least two reaction chambers. 前記バーナーが存在する反応室及び前記バーナーが存在しない反応室に、外部から気体を導入可能な給気部が設けられていることを特徴とする請求項1又は2に記載の光ファイバ多孔質母材の製造装置。   The optical fiber porous mother according to claim 1 or 2, wherein an air supply unit capable of introducing a gas from outside is provided in a reaction chamber in which the burner exists and in a reaction chamber in which the burner does not exist. Material manufacturing equipment. 前記バーナーが存在する反応室に設けられた給気部と、前記バーナーが存在しない反応室に設けられた給気部とが互いに独立して設けられていることを特徴とする請求項3に記載の光ファイバ多孔質母材の製造装置。   The air supply unit provided in the reaction chamber in which the burner exists and the air supply unit provided in the reaction chamber in which the burner does not exist are provided independently of each other. Optical fiber porous preform manufacturing equipment. 反応室内において、バーナーから原料ガス及び可燃ガスを含むガスを出発材に供給して、前記出発材の外周に前記ガスの反応によって生じる微粒子を堆積させて多孔質母材を形成する光ファイバ多孔質母材の製造方法であって、
前記反応室内を、前記多孔質母材が通過可能な仕切り板によって、前記バーナーが存在する反応室と前記バーナーが存在しない反応室とに略仕切った状態で、前記バーナーが存在する反応室に設けられた排気流量を制御可能な第1排気部によって、前記バーナーが存在する反応室内のガスを排気するとともに、前記バーナーが存在しない反応室に設けられた排気流量を制御可能な第2排気部によって、前記バーナーが存在しない反応室内のガスを排気する
ことを特徴とする光ファイバ多孔質母材の製造方法。
An optical fiber porous material in which a gas containing a raw material gas and a combustible gas is supplied from a burner to a starting material in a reaction chamber, and fine particles generated by the reaction of the gas are deposited on the outer periphery of the starting material to form a porous base material. A method of manufacturing a base material,
The reaction chamber is provided in the reaction chamber in which the burner is present in a state where the reaction chamber is substantially partitioned into a reaction chamber in which the burner exists and a reaction chamber in which the burner does not exist by a partition plate through which the porous base material can pass. The first exhaust unit that can control the exhaust flow rate exhausted the gas in the reaction chamber in which the burner exists, and the second exhaust unit that can control the exhaust flow rate provided in the reaction chamber in which the burner does not exist The method for producing a porous optical fiber preform, wherein the gas in the reaction chamber without the burner is exhausted.
JP2017070699A 2017-03-31 2017-03-31 Manufacturing equipment and manufacturing method for optical fiber porous base material Active JP6916023B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017070699A JP6916023B2 (en) 2017-03-31 2017-03-31 Manufacturing equipment and manufacturing method for optical fiber porous base material

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017070699A JP6916023B2 (en) 2017-03-31 2017-03-31 Manufacturing equipment and manufacturing method for optical fiber porous base material

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018172229A true JP2018172229A (en) 2018-11-08
JP6916023B2 JP6916023B2 (en) 2021-08-11

Family

ID=64107882

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017070699A Active JP6916023B2 (en) 2017-03-31 2017-03-31 Manufacturing equipment and manufacturing method for optical fiber porous base material

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6916023B2 (en)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0340932A (en) * 1989-07-07 1991-02-21 Fujikura Ltd Accumulation device for glass fine particle
WO2000023385A1 (en) * 1998-10-21 2000-04-27 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Porous glass base material production device and method
JP2002193633A (en) * 2000-10-18 2002-07-10 Shin Etsu Chem Co Ltd Apparatus for producing porous optical fiber preform
JP2004161606A (en) * 2002-10-23 2004-06-10 Kobe Steel Ltd Apparatus for producing optical fiber preform
JP2005162573A (en) * 2003-12-05 2005-06-23 Sumitomo Electric Ind Ltd Method for manufacturing glass preform
JP2006248884A (en) * 2005-03-14 2006-09-21 Sumitomo Electric Ind Ltd Method and apparatus for manufacturing porous glass preform
JP2013249213A (en) * 2012-05-30 2013-12-12 Furukawa Electric Co Ltd:The Method for producing optical fiber base material
JP2014062006A (en) * 2012-09-20 2014-04-10 Shin Etsu Chem Co Ltd Porous glass preform manufacturing apparatus

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0340932A (en) * 1989-07-07 1991-02-21 Fujikura Ltd Accumulation device for glass fine particle
WO2000023385A1 (en) * 1998-10-21 2000-04-27 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Porous glass base material production device and method
JP2002193633A (en) * 2000-10-18 2002-07-10 Shin Etsu Chem Co Ltd Apparatus for producing porous optical fiber preform
JP2004161606A (en) * 2002-10-23 2004-06-10 Kobe Steel Ltd Apparatus for producing optical fiber preform
JP2005162573A (en) * 2003-12-05 2005-06-23 Sumitomo Electric Ind Ltd Method for manufacturing glass preform
JP2006248884A (en) * 2005-03-14 2006-09-21 Sumitomo Electric Ind Ltd Method and apparatus for manufacturing porous glass preform
JP2013249213A (en) * 2012-05-30 2013-12-12 Furukawa Electric Co Ltd:The Method for producing optical fiber base material
JP2014062006A (en) * 2012-09-20 2014-04-10 Shin Etsu Chem Co Ltd Porous glass preform manufacturing apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP6916023B2 (en) 2021-08-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100651146B1 (en) Glass base material manufacturing apparatus and glass base material manufacturing method
JP7021286B2 (en) Improved particle deposition system and method
CN110606657B (en) Large-core-diameter rare earth doped optical fiber preform and preparation method thereof
CN108017271A (en) OVD bandings torch equipment and OVD bar-producing systems and its application method
JP2019163189A (en) Method for sintering optical fiber porous glass preform
WO2018177514A1 (en) Method and apparatus for drying and consolidating a preform for optical fibres
EP1468971A1 (en) Method of manufacturing glass particulate sedimentary body, and method of manufacturing glass base material
JP6916023B2 (en) Manufacturing equipment and manufacturing method for optical fiber porous base material
CN108467184A (en) The preparation method and device of a kind of high uniformly quartz glass of large scale
CN107056042B (en) Blowtorch of optical fiber preform
JP3567574B2 (en) Burner for synthesis of porous glass base material
JP5762374B2 (en) Porous glass base material manufacturing equipment
JP2008179517A (en) Apparatus and method for producing glass preform
JP2006306652A (en) Method for manufacturing porous glass preform and burner for deposition used in the same
JP2009091194A (en) Method for producing glass particle deposit
JP2020090427A (en) Burner for porous body synthesis and method of manufacturing porous body
JP4449272B2 (en) Method for producing glass particulate deposit
JP5793853B2 (en) Manufacturing method of glass base material
JP2014080354A (en) Method of manufacturing porous glass deposit for optical fiber
JP7128172B2 (en) Burner for synthesizing silica glass and apparatus for manufacturing synthetic silica glass using this burner
JP2005281025A (en) Apparatus for manufacturing porous glass preform
JP2008174445A (en) Manufacturing apparatus and manufacturing process of glass preform for optical fiber
JP2866436B2 (en) Method for producing porous preform preform for optical fiber
JP2003277073A (en) Method for manufacturing glass preform and apparatus for manufacturing the same
JP2022061560A (en) Manufacturing method for porous glass deposit for optical fiber

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20191122

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20200709

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200721

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200901

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20201208

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210205

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210615

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210715

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6916023

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350