JP4857172B2 - Apparatus and method for manufacturing glass preform for optical fiber - Google Patents

Apparatus and method for manufacturing glass preform for optical fiber Download PDF

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Description

本発明は、光ファイバ用ガラス母材の製造装置及び光ファイバ用ガラス母材の製造方法に関し、特にスート割れや気泡などの不良を低減し、より均質な光ファイバ用ガラス母材を作製するための製造装置及び製造方法に関する。   The present invention relates to an optical fiber glass base material manufacturing apparatus and an optical fiber glass base material manufacturing method, and more particularly to reduce defects such as soot cracking and air bubbles and to produce a more uniform optical fiber glass base material. The present invention relates to a manufacturing apparatus and a manufacturing method.

光ファイバ用ガラス母材の製造には、ＶＡＤ法やＯＶＤ法等のスート法で作製された石英ガラス多孔質体を焼結ガラス化する方法が一般に用いられている。この石英ガラス多孔質体は、ＳｉＣｌ４やＧｅＣｌ４などのガラス原料ガスを、酸水素火炎を形成するバーナに供給し、ガラス微粒子を生成させ、生成したガラス微粒子を、バーナと対向した位置に設けた回転するターゲットに堆積させることによって製造する。光ファイバ用ガラス母材の歩留まりを高めるためには、この石英ガラス多孔質体の作製における、バーナから出る火炎の安定性が重要となる。特に、コア部を作製するコアバーナの火炎の安定化は、得られる光ファイバの伝送特性に大きく影響するため、コアバーナ周辺のガス流の流れを乱さないようにすることが必要である。 For the production of a glass preform for an optical fiber, a method is generally used in which a quartz glass porous body produced by a soot method such as a VAD method or an OVD method is made into sintered glass. This quartz glass porous body supplies glass raw material gas such as SiCl 4 or GeCl 4 to a burner that forms an oxyhydrogen flame, generates glass fine particles, and provides the generated glass fine particles at a position facing the burner. By depositing on a rotating target. In order to increase the yield of the optical fiber glass preform, the stability of the flame coming out of the burner is important in the production of the porous silica glass body. In particular, the stabilization of the flame of the core burner for producing the core part greatly affects the transmission characteristics of the obtained optical fiber, so it is necessary not to disturb the gas flow around the core burner.

従来、石英ガラス多孔質体の製造における製造装置の改良に関して、例えば、特許文献１〜３に開示された技術が提案されている。
特許文献１には、反応容器内において、コアバーナの周りにコアパーティションを設置し、反応容器内のガス流の影響を受けないようにすることで、得られる光ファイバの伝送特性を安定させることが開示されている。
特許文献２には、バーナと反応容器の壁との間の隙間の断面積をある範囲に設定し、その空隙から清浄空気を送ることで火炎が安定し、かつ泡などの低減も可能となることが開示されている。
特許文献３には、バーナを挿入する穴から入り込む異物を低減するために、反応容器外部を陽圧にして、反応容器外部の空間を清浄雰囲気とすることで、泡の低減が可能であることが開示されている。
特開２００２−３２６８３３号公報 特開平７−３００３３２号公報 特許第２５５７６５１号公報 Conventionally, for example, techniques disclosed in Patent Documents 1 to 3 have been proposed with respect to improvement of a manufacturing apparatus in manufacturing a quartz glass porous body.
In Patent Document 1, a core partition is installed around a core burner in a reaction vessel so as not to be affected by the gas flow in the reaction vessel, thereby stabilizing the transmission characteristics of the obtained optical fiber. It is disclosed.
In Patent Document 2, the cross-sectional area of the gap between the burner and the wall of the reaction vessel is set within a certain range, and clean flame is sent from the gap to stabilize the flame and reduce bubbles and the like. It is disclosed.
In Patent Document 3, in order to reduce foreign matter entering from a hole into which a burner is inserted, it is possible to reduce bubbles by setting the outside of the reaction vessel to a positive pressure and making the space outside the reaction vessel a clean atmosphere. Is disclosed.
JP 2002-326833 A Japanese Patent Laid-Open No. 7-300332 Japanese Patent No. 2557651

コアバーナの火炎を安定させるためには、クラッドバーナの火炎によるガス流の変動、反応容器外部から供給される清浄空気の流れなどの影響を抑える必要がある。
そのため、特許文献１に開示されたような整流作用のある障壁（コアパーティション）を設ける場合がある。この方法を用いることで、コアパーティション火炎を安定化するための一定の効果は得ることができる。しかし、この方法の場合、コアパーティションのコアバーナ側開口部が広いため、コアパーティション内の流れに吹き溜まりが発生しやすい。反応容器内で吹き溜まりが存在した場合、石英ガラス多孔質体に付着しない浮遊スート微粒子が、バーナ先端や反応容器内壁に付着する恐れがある。バーナ先端へのスート微粒子の付着は、火炎の乱れの原因となる。
また反応容器内への吸気は、水平ガス流および下降ガス流で行うため、コアパーティション内への直接的な清浄空気がなく、浮遊微粒子が効率よく排出されない。バーナ先端や反応容器内壁に付着したスート微粒子が飛散した場合、石英ガラス多孔質体に付着する恐れがあり、スート割れや気泡の原因にもなる。コアバーナの火炎が安定しない結果として長手方向の特性が安定しない、ガラス微粒子の堆積効率が低下する、石英ガラス多孔質体が割れる、スートの再付着による泡の残留などの影響が出てしまう場合があった。 In order to stabilize the flame of the core burner, it is necessary to suppress the influence of the fluctuation of the gas flow due to the flame of the clad burner, the flow of clean air supplied from the outside of the reaction vessel, and the like.
Therefore, there is a case where a barrier (core partition) having a rectifying action as disclosed in Patent Document 1 is provided. By using this method, a certain effect for stabilizing the core partition flame can be obtained. However, in the case of this method, since the core burner side opening of the core partition is wide, the flow in the core partition is likely to be accumulated. When there is a puddle in the reaction vessel, suspended soot particles that do not adhere to the porous silica glass may adhere to the burner tip or the inner wall of the reaction vessel. The adhesion of soot particles to the burner tip causes flame disturbance.
In addition, since intake into the reaction vessel is performed by a horizontal gas flow and a descending gas flow, there is no direct clean air into the core partition, and suspended particulates are not efficiently discharged. If soot particles adhering to the tip of the burner or the inner wall of the reaction vessel are scattered, there is a risk of adhering to the porous silica glass, which may cause soot cracks and bubbles. As a result of the unstable flame of the core burner, the longitudinal characteristics may be unstable, the deposition efficiency of the glass particles may be reduced, the porous silica glass may be broken, and bubbles may remain due to reattachment of soot. there were.

またＶＡＤ法では、ターゲットを１方向に回転させながら石英ガラス多孔質体を作製する。そのため図２に示すように、コア用反応装置１において、ターゲットの回転方向とコアバーナ３火炎の方向が一致する側と、ターゲットの回転方向とコアバーナ３火炎の方向が逆になる側では、コアバーナ３周辺のガス流の流れ方が異なる。そのためコアスート近傍に局所的なガス流が滞留する場所が発生する場合がある。そのため浮遊石英ガラス微粒子が、石英ガラス多孔質体５に付着する恐れがあり、泡の原因となる場合があった。   In the VAD method, a porous silica glass body is produced while rotating the target in one direction. Therefore, as shown in FIG. 2, in the reactor 1 for the core, on the side where the target rotation direction and the core burner 3 flame direction coincide, and on the side where the target rotation direction and the core burner 3 flame direction are opposite, the core burner 3 The surrounding gas flow is different. Therefore, there may be a place where a local gas flow stays in the vicinity of the core soot. For this reason, there is a possibility that the floating quartz glass fine particles may adhere to the porous quartz glass porous body 5 and cause bubbles.

また特許文献２及び特許文献３では、バーナと反応容器の壁面の隙間から吸気口を設けているため、バーナ周辺の流れの安定化が可能である。しかし、この方法では、コア作製用とクラッド作製用の反応容器が同一であるため、石英ガラス多孔質体が成長した場合、反応容器内の圧力変動が起こり、ガス流の変化が発生してしまう。そのため、コアバーナの火炎の向きが、石英ガラス多孔質体の作製開始から終了までの間に変化してしまい、コアスート表面の温度が変化する恐れがある。そのため、長手方向の特性が不安定になる可能性がある。
さらに特許文献２及び特許文献３では、石英ガラス多孔質体の成長に伴う影響が考慮されていないため、石英ガラス多孔質体が大型化した場合や、複雑な屈折率分布を有する母材を作製するため、コアバーナの火炎を小さくした場合、特性を安定させるためには不十分である。 Moreover, in patent document 2 and patent document 3, since the inlet port is provided from the clearance gap between the burner and the wall surface of the reaction vessel, the flow around the burner can be stabilized. However, in this method, since the reaction vessel for producing the core and the reaction vessel for producing the clad are the same, when the porous silica glass body grows, the pressure fluctuation in the reaction vessel occurs and the gas flow changes. . Therefore, the flame direction of the core burner changes between the start and end of the production of the quartz glass porous body, which may change the temperature of the core soot surface. Therefore, the longitudinal characteristics may become unstable.
Further, in Patent Document 2 and Patent Document 3, since the influence of the growth of the porous silica glass body is not taken into consideration, when the porous silica glass body is enlarged or a base material having a complicated refractive index distribution is produced. Therefore, when the flame of the core burner is reduced, it is insufficient to stabilize the characteristics.

本発明は、前記事情に鑑みてなされ、光ファイバ用ガラス母材を長手方向にわたり均一に製造することができ、低コストで光ファイバを提供できる母材の製造装置の提供を目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a preform manufacturing apparatus that can uniformly manufacture a glass preform for an optical fiber in the longitudinal direction and can provide an optical fiber at low cost.

前記目的を達成するため、本発明は、コア用とクラッド用の独立した反応容器をもつチャンバと、コア用反応容器に挿入されたコアバーナと、クラッド用反応容器に挿入されたクラッドバーナと、その軸の周りに回転自在のターゲットとを有し、ガラス原料ガスを複数のバーナに供給し、火炎中で生成したコア用ガラス微粒子を前記ターゲットに堆積させてコアスートを形成するとともに、このコアスートの外周に前記クラッドバーナにより生成されたクラッド用ガラス微粒子を堆積させて石英ガラス多孔質体を作製する光ファイバ用ガラス母材の製造装置において、前記コアバーナを取り囲むようにコア用反応容器に吸気口が設けられ、前記コアバーナの径をＷ、該コアバーナ両側面に設けられた吸気口の、前記ターゲットの回転軸に対して順方向の間隔をａ、それに対向する逆方向の間隔をｂとした場合、０．０２Ｗ≦ａ≦０．１５Ｗ、０．０２Ｗ≦ｂ≦０．１５Ｗの関係、及び１．１≦ａ／ｂ≦２．０の関係を有することを特徴とする光ファイバ用ガラス母材の製造装置を提供する。 To achieve the above object, the present invention includes a chamber having independent reaction vessels for core and cladding, a core burner inserted into the reaction vessel for core, a clad burner inserted into the reaction vessel for cladding , and a rotatable target about an axis, a glass raw material gas is supplied to a plurality of burners, to form a core soot and glass particles for cores produced in the flame is deposited on the target, the outer periphery of the core soot the apparatus for manufacturing a glass preform for optical fiber cladding by depositing fine glass particles for generated cladding by the burner to produce a porous silica glass body, the intake port is provided in the core for the reactor so as to surround the Koabana to is the diameter of the Koabana W, the intake port provided in said Koabana sides, with respect to the rotation axis of the target Assuming that the forward interval is a and the opposite interval is b, 0.02W ≦ a ≦ 0.15W, 0.02W ≦ b ≦ 0.15W, and 1.1 ≦ a / b having a relation of ≦ 2.0 provides an apparatus for manufacturing a glass preform for an optical fiber according to claim Rukoto.

本発明の光ファイバ用ガラス母材の製造装置において、コア用反応容器に設けられた吸気口の形状が、スリット状もしくは円状であることが好ましい。   In the optical fiber glass preform manufacturing apparatus of the present invention, the shape of the inlet provided in the core reaction vessel is preferably a slit or a circle.

また本発明は、前述した本発明に係る光ファイバ用ガラス母材の製造装置を用い、ガラス原料ガスをコアバーナ及びクラッドバーナに供給し、火炎中で生成したガラス微粒子をターゲットに堆積させ石英ガラス多孔質体を作製した後、これを焼結ガラス化し、光ファイバ用ガラス母材を製造することを特徴とする光ファイバ用ガラス母材の製造方法を提供する。   The present invention also uses the above-described apparatus for producing a glass preform for an optical fiber according to the present invention, supplies a glass raw material gas to a core burner and a clad burner, deposits glass fine particles generated in a flame on a target, and produces a porous silica glass. A method for producing a glass preform for an optical fiber is provided, wherein the material is made into sintered glass after producing the material, and a glass preform for an optical fiber is produced.

本発明の光ファイバ用ガラス母材の製造装置は、コア用反応容器を独立に設けることで、クラッドバーナの火炎の影響や、クラッド用反応容器に供給される清浄空気の流れの影響を受けにくくすることができる。またコア用反応容器が独立することで、コア用反応容器にも清浄空気を供給することが可能になる。この清浄空気は、コアバーナの外周部に設けられた吸気口から流入するため、コア用反応容器内には、吹き溜まりの箇所がなくなり、効率的に浮遊スート微粒子を排出することができる。また吸気口がバーナ外周部に設けられているため、バーナ先端へのスート付着を抑制することが可能となる。従って、本発明の光ファイバ用ガラス母材の製造装置によれば、光ファイバ用ガラス母材を長手方向にわたり均一に製造することができる。また、コア周辺のガス流を安定化でき、浮遊微粒子の再付着が抑制され、スート割れや泡の発生を低減することができる。   The optical fiber glass preform manufacturing apparatus of the present invention is not easily affected by the flame of the clad burner or the flow of clean air supplied to the clad reaction vessel by providing the core reaction vessel independently. can do. In addition, since the core reaction vessel is independent, it is possible to supply clean air to the core reaction vessel. Since this clean air flows in from the intake port provided in the outer peripheral part of the core burner, there is no portion of the puddle in the core reaction vessel, and the floating soot particles can be efficiently discharged. In addition, since the intake port is provided on the outer periphery of the burner, it is possible to suppress soot adhesion to the burner tip. Therefore, according to the optical fiber glass preform manufacturing apparatus of the present invention, the optical fiber glass preform can be uniformly manufactured in the longitudinal direction. Further, the gas flow around the core can be stabilized, the reattachment of suspended fine particles can be suppressed, and the generation of soot cracks and bubbles can be reduced.

また本発明の光ファイバ用ガラス母材の製造方法によれば、前記製造装置を用いて石英ガラス多孔質体を作製するので、高品質の光ファイバ用ガラス母材を歩留まり良く安価に製造することができ、低コストの光ファイバを提供することができる。   Further, according to the method for producing a glass preform for optical fiber of the present invention, a porous silica glass body is produced using the production apparatus, and therefore, a high-quality glass preform for optical fiber can be produced with good yield and low cost. Thus, a low-cost optical fiber can be provided.

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明の光ファイバ用ガラス母材の製造装置の一例として、ＶＡＤ法によって石英ガラス多孔質体を製造する装置を示す構成図である。また図３は、コア用反応容器側面６に設けた吸気口７の第１例を示す側面図である。
この製造装置は、コア用反応容器１とクラッド用反応容器２とがそれぞれ独立して連設されたチャンバと、コア用反応容器１に挿入されたコアバーナ３と、クラッド用反応容器２に挿入されたクラッドバーナ４とを有し、ガラス原料ガスを複数のバーナ３，４に供給し、火炎中で生成したガラス微粒子をターゲットに堆積させ石英ガラス多孔質体５を製造する装置であり、図３に示すように、コアバーナ３を取り囲むようにコア用反応容器側面６に吸気口７が設けられたことを特徴としている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a configuration diagram showing an apparatus for producing a porous silica glass body by the VAD method as an example of an apparatus for producing an optical fiber glass preform of the present invention. FIG. 3 is a side view showing a first example of the air inlet 7 provided in the core reaction vessel side surface 6.
This manufacturing apparatus includes a chamber in which a core reaction vessel 1 and a cladding reaction vessel 2 are connected independently, a core burner 3 inserted into the core reaction vessel 1, and a cladding reaction vessel 2. 3 is a device for producing a quartz glass porous body 5 by supplying a glass raw material gas to a plurality of burners 3 and 4 and depositing glass fine particles generated in a flame on a target. As shown in FIG. 5, the inlet port 7 is provided on the side surface 6 of the core reaction vessel so as to surround the core burner 3.

図３に示す例示において、この吸気口７は、コア用反応容器側面６に穿設された四角形（角形）をなすコアバーナ挿入口８を拡大することによって設けられ、吸気口７の外形は角形をなしている。コアバーナ挿入口８にコアバーナ３を挿入した状態で、バーナ径Ｗのコアバーナ３と吸気口７との間には、一定の間隔ａ，ｂが形成されるようになっている。本発明の光ファイバ用ガラス母材の製造装置において、吸気口７の形状は特に限定されないが、スリット状もしくは円状とするのが好ましい。   In the example shown in FIG. 3, the intake port 7 is provided by enlarging a quadrangular (rectangular) core burner insertion port 8 formed in the core reaction container side surface 6, and the external shape of the intake port 7 is rectangular. There is no. In a state where the core burner 3 is inserted into the core burner insertion port 8, a fixed interval a, b is formed between the core burner 3 having the burner diameter W and the intake port 7. In the apparatus for manufacturing a glass preform for an optical fiber of the present invention, the shape of the air inlet 7 is not particularly limited, but is preferably a slit shape or a circular shape.

この製造装置において、コア用反応容器１をクラッド用反応容器２と独立して設けたことで、クラッドバーナ４の火炎の影響や、クラッド用反応容器２に供給される清浄空気の流れの影響を受けにくくなる。またコア用反応容器２が独立していることで、コア用反応容器１にも清浄空気を供給することが可能になる。この清浄空気は、コアバーナ３の外周部に設けられたスリット状の吸気口７から流入するため、コア用反応容器１内は、吹き溜まりの箇所がなく、効率的に浮遊スート微粒子を排出することができる。また吸気口７がコアバーナ３外周部に設けられているため、コアバーナ３先端へのスート付着を抑制することが可能となる。   In this manufacturing apparatus, the core reaction vessel 1 is provided independently of the cladding reaction vessel 2, so that the influence of the flame of the cladding burner 4 and the flow of clean air supplied to the cladding reaction vessel 2 are reduced. It becomes difficult to receive. Further, since the core reaction vessel 2 is independent, it is possible to supply clean air to the core reaction vessel 1 as well. Since this clean air flows in from the slit-like inlet 7 provided in the outer peripheral part of the core burner 3, there is no part of the core reaction vessel 1 and the suspended soot particles can be efficiently discharged. it can. Moreover, since the air inlet 7 is provided in the outer peripheral part of the core burner 3, it becomes possible to suppress soot adhesion to the core burner 3 front-end | tip.

この製造装置において、吸気口７は、図３に示すように、バーナの径をＷ、バーナ側面にある吸気口の間隔をａ、それに対向する吸気口の間隔をｂとした場合、０．０２≦ａ≦０．１５Ｗ、及び０．０２≦ｂ≦０．１５Ｗの関係を満たしていることが望ましい。０．０２＞ａまたは０．０２＞ｂの場合は、吸気口の断面積が小さいため、吸気量が少なくなり効果が得られないので望ましくない。またａ＞０．１５Ｗまたはｂ＞０．１５Ｗの場合は、吸気量が多くなるため、コアバーナ３の火炎が乱れやすい問題が発生してしまう。なお、ここで言うＷは、多重管バーナなどのバーナ断面が円筒状のバーナの場合は、最外層の外径を示し、角型バーナなどのバーナ断面が長方形形状の場合は、最外層の短い方の外径を示す。   In this manufacturing apparatus, as shown in FIG. 3, when the diameter of the burner is W, the interval between the intake ports on the side surface of the burner is a, and the interval between the intake ports facing it is b, It is desirable to satisfy the relationship of ≦ a ≦ 0.15W and 0.02 ≦ b ≦ 0.15W. In the case of 0.02> a or 0.02> b, since the cross-sectional area of the intake port is small, the intake amount is reduced and the effect cannot be obtained. Further, when a> 0.15 W or b> 0.15 W, the amount of intake air is increased, so that the flame of the core burner 3 is likely to be disturbed. In addition, W mentioned here shows the outer diameter of the outermost layer when the burner cross section of a multi-tube burner or the like is a cylindrical burner, and the outermost layer is short when the burner cross section of a square burner or the like is a rectangular shape. The outer diameter is shown.

また、石英ガラス多孔質体５のうちコア部となる部分（以下、コアスートと記す。）周辺のガス流の向きが、回転軸に対して、順方向から逆方向と異なることの対策として、コアバーナ３の外周部に設けられた吸気口７の幅のバランスを調整できる機構を設けることが好ましい。バーナ側面にある左右の吸気口７から供給される清浄空気の量に差を設けることで、コアスート付近のガス流をより整流化することができる。吸気口７の幅のバランスは、使用するガス流量や、バーナのサイズ、ターゲットの回転速度によって異なるため、適宜調整することが必要であるが、バーナ側面にある吸気口の間隔をａ、それに対向する吸気口の間隔をｂとした場合、１．１≦ａ／ｂ≦２．０の関係とすることが好ましい。１．１＞ａ／ｂの場合は、コアスート周辺のガス流のバランスを整える効果が低いため望ましくない。またａ／ｂ＞２．０の場合は、火炎の乱れが大きくなってしまい、スート割れなどの恐れがある。   In addition, as a countermeasure against the fact that the direction of the gas flow around the portion (hereinafter referred to as “core soot”) of the porous silica glass 5 is different from the forward direction to the reverse direction with respect to the rotation axis, It is preferable to provide a mechanism capable of adjusting the balance of the widths of the air inlets 7 provided on the outer peripheral portion 3. By providing a difference in the amount of clean air supplied from the left and right intake ports 7 on the side of the burner, the gas flow in the vicinity of the core soot can be rectified. The balance of the width of the intake port 7 varies depending on the gas flow rate used, the burner size, and the target rotation speed, so it is necessary to adjust the width appropriately. When the interval between the inlets to be used is b, it is preferable that the relationship is 1.1 ≦ a / b ≦ 2.0. 1.1> a / b is not desirable because the effect of adjusting the gas flow balance around the core soot is low. When a / b> 2.0, the flame is greatly disturbed and there is a risk of soot cracking.

図４は、コア用反応容器側面６に設けた吸気口７の第２例を示す側面図である。本例では、断面円形のコアバーナ３に適用させる場合を示しており、コア用反応容器側面６にコアバーナ挿入口８よりも大きな円形の吸気口７を設けている。コアバーナ挿入口８より直径Ｗのコアバーナ３を挿入口８に挿入した状態で、コアバーナ３の周囲に吸気口７が形成される。このようにバーナ及び吸気口７が円形の場合でも、前記第１例の吸気口７と同様の効果を得ることができる。   FIG. 4 is a side view showing a second example of the air inlet 7 provided in the core reaction vessel side surface 6. This example shows a case where the present invention is applied to the core burner 3 having a circular cross section, and a circular intake port 7 larger than the core burner insertion port 8 is provided on the side surface 6 of the core reaction vessel. An intake port 7 is formed around the core burner 3 in a state where the core burner 3 having a diameter W is inserted into the insertion port 8 from the core burner insertion port 8. Thus, even when the burner and the intake port 7 are circular, the same effect as the intake port 7 of the first example can be obtained.

図５は、コア用反応容器側面６に設けた吸気口７の第３例を示す側面図である。本例では、図４の第２例と同じく断面円形のコアバーナ３に適用させる場合を示しているが、コア用反応容器側面６に円形のコアバーナ挿入口８を設け、その外周に近接して多数の円形の吸気口７を並べた構造になっている。この場合は、多数の円形の吸気口７の直径ａ，ｂを段階的に変化させてもよいし、コア用反応容器に対し垂直方向で分けた際に、左側をａ、右側をｂとして、左右の吸気口７の直径ａ，ｂを変えてもよい。このような構造としても、前記第１例及び第２例のスリット状の吸気口７と同様の効果を得ることができる。   FIG. 5 is a side view showing a third example of the air inlet 7 provided in the core reaction vessel side surface 6. In this example, the case of applying to the core burner 3 having a circular cross section as in the second example of FIG. 4 is shown. However, a circular core burner insertion port 8 is provided on the side surface 6 of the core reaction vessel, and a large number are provided close to the outer periphery thereof. The circular inlets 7 are arranged side by side. In this case, the diameters a and b of the large number of circular inlets 7 may be changed stepwise, and when divided in the vertical direction with respect to the core reaction vessel, the left side is a and the right side is b. The diameters a and b of the left and right intake ports 7 may be changed. Even with such a structure, it is possible to obtain the same effect as the slit-like air inlet 7 of the first and second examples.

図６は、コア用反応容器側面６に設けた吸気口７の第４例を示す側面図である。本例では、図３の第１例と同じく断面角形のコアバーナ３に適用させる場合を示しているが、コア用反応容器側面６に角形のコアバーナ挿入口８を設け、その外周に近接して多数の長方形の吸気口７を並べた構造になっている。この場合は、長方形の吸気口７の幅ａ，ｂを段階的に変化させてもよいし、コア用反応容器に対し垂直方向で分けた際に、左側をａ、右側をｂとして、左右の吸気口７の直径ａ，ｂを変えてもよい。このような構造としても、前記第１例及び第２例のスリット状の吸気口７と同様の効果を得ることができる。   FIG. 6 is a side view showing a fourth example of the air inlet 7 provided in the core reaction vessel side surface 6. In this example, the case of applying to the core burner 3 having a square cross section as in the first example of FIG. 3 is shown. However, a square core burner insertion port 8 is provided on the side surface 6 of the core reaction vessel, and many The rectangular air inlets 7 are arranged side by side. In this case, the widths a and b of the rectangular inlet 7 may be changed stepwise, and when divided in the vertical direction with respect to the core reaction vessel, the left side is a and the right side is b. The diameters a and b of the air inlet 7 may be changed. Even with such a structure, it is possible to obtain the same effect as the slit-like air inlet 7 of the first and second examples.

以下、実施例により本発明の効果を実証する。
なお母材中に存在する泡などの欠陥による影響は、次式の断線頻度で評価する。断線頻度が、１回／３００ｋｍ以下であれば、良好と判断できる。
断線頻度＝断線回数（回）／１母材の紡糸長（ｋｍ） Hereinafter, the effects of the present invention will be demonstrated by examples.
In addition, the influence by defects, such as a bubble which exists in a base material, is evaluated by the disconnection frequency of following Formula. If the disconnection frequency is 1 time / 300 km or less, it can be determined that the frequency is good.
Disconnection frequency = Number of disconnections (times) / 1 Spin length of base material (km)

（実施例１〜６）
図１に示すＶＡＤ装置を用いて、石英ガラス多孔質体を作製した。その際、コアバーナに、ＳｉＣｌ４流量：０．２５ＬＭ、ＧｅＣｌ４流量：０．０１ＳＬＭ、水素ガス流量：１０ＳＬＭ、酸素ガス流量：２０ＳＬＭ、シールガスとしてアルゴンガスを１ＳＬＭ導入した。クラッドバーナは計３本用い、各バーナにはＳｉＣｌ４流量：０．５〜１０ＳＬＭ、水素ガス流量：１０〜７０ＳＬＭ、酸素ガス流量：１５〜４０ＳＬＭ、シールガスとしてアルゴンガスを１〜３ＳＬＭ導入した。最終的に、φ２７０ｍｍ×１５００ｍｍの石英ガラス多孔質体を得た。この際使用したコアバーナの形状と吸気口のサイズは、表１に示したものを使用した。得られた石英ガラス多孔質体を焼結ガラス化し、φ１１０ｍｍ×８００ｍｍの光ファイバ用ガラス母材を得た。 (Examples 1-6)
A porous silica glass body was produced using the VAD apparatus shown in FIG. At that time, SiCl 4 flow rate: 0.25 LM, GeCl 4 flow rate: 0.01 SLM, hydrogen gas flow rate: 10 SLM, oxygen gas flow rate: 20 SLM, and 1 SLM of argon gas as a seal gas were introduced into the core burner. A total of three clad burners were used, and each burner was introduced with SiCl 4 flow rate: 0.5 to 10 SLM, hydrogen gas flow rate: 10 to 70 SLM, oxygen gas flow rate: 15 to 40 SLM, and 1 to 3 SLM of argon gas as a seal gas. Finally, a quartz glass porous body having a diameter of 270 mm × 1500 mm was obtained. The core burner used at this time and the inlet size shown in Table 1 were used. The obtained quartz glass porous body was made into sintered glass to obtain a glass preform for optical fiber of φ110 mm × 800 mm.

（比較例１〜７）
使用したコアバーナの形状と吸気口のサイズを表１に示したものに変更したこと以外は、実施例１と同様の方法で、光ファイバ用ガラス母材を作製した。 (Comparative Examples 1-7)
An optical fiber glass preform was produced in the same manner as in Example 1 except that the shape of the core burner used and the size of the air inlet were changed to those shown in Table 1.

Figure 0004857172
Figure 0004857172

Figure 0004857172
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（比較結果）
本発明に係る実施例１〜６は、表２に示すように、得られた光ファイバ用ガラス母材中の泡などの欠陥数を測定した結果、欠陥は０〜２個と非常に少なく、良好であった。この光ファイバ用ガラス母材をφ３０ｍｍに延伸後、屈折率分布を測定した。図７に示した△１について、長手方向の変動は、０．３５±０．０１％〜０．３５±０．０５％と安定していた。また脈理などの不均一部分も無いことを確認した。屈折率プロファイルから予想される特性歩留まりは、９０〜９３％と良好であった。延伸後の母材に所定量のクラッドを外付けし、紡糸を実施した。その際の断線頻度は、０．５〜０．８回／３００ｋｍと良好であった。 (Comparison result)
As shown in Table 2, Examples 1 to 6 according to the present invention measured the number of defects such as bubbles in the obtained glass preform for an optical fiber. As a result, the number of defects was very small, 0 to 2, It was good. The optical fiber glass preform was stretched to φ30 mm, and the refractive index distribution was measured. Regarding Δ1 shown in FIG. 7, the fluctuation in the longitudinal direction was stable at 0.35 ± 0.01% to 0.35 ± 0.05%. It was also confirmed that there were no uneven parts such as striae. The characteristic yield expected from the refractive index profile was as good as 90 to 93%. A predetermined amount of clad was externally attached to the base material after stretching, and spinning was performed. The disconnection frequency at that time was as good as 0.5 to 0.8 times / 300 km.

一方、比較例１〜７は、表２に示すように、得られた光ファイバ用ガラス母材中の泡などの欠陥数を測定した結果、欠陥は４〜１０個であった。図７に示した△１について、長手方向の変動は、０．３５±０．１５〜０．３５±０．２３％とばらつきが発生した。なお脈理などの不均一部分は無いことを確認した。屈折率プロファイルから予想される特性歩留まりは、７１〜７８％と低下した。延伸後の母材に所定量のクラッドを外付けし、紡糸を実施した。その際の断線頻度は、１．７〜２．３回／３００ｋｍと増加した。   On the other hand, as shown in Table 2, Comparative Examples 1 to 7 had 4 to 10 defects as a result of measuring the number of defects such as bubbles in the obtained optical fiber glass preform. Regarding Δ1 shown in FIG. 7, the variation in the longitudinal direction varied from 0.35 ± 0.15 to 0.35 ± 0.23%. It was confirmed that there were no uneven parts such as striae. The characteristic yield expected from the refractive index profile was reduced to 71-78%. A predetermined amount of clad was externally attached to the base material after stretching, and spinning was performed. The disconnection frequency at that time increased from 1.7 to 2.3 times / 300 km.

本発明の光ファイバ用ガラス母材の製造装置の一例を示す構成図である。It is a block diagram which shows an example of the manufacturing apparatus of the glass preform for optical fibers of this invention. コアバーナ火炎の方向と石英ガラス多孔質体の回転方向との関係を示す要部平面図である。It is a principal part top view which shows the relationship between the direction of a core burner flame, and the rotation direction of a quartz glass porous body. コア用反応容器の側面に設けた吸気口の第１例を示す側面図である。It is a side view which shows the 1st example of the inlet provided in the side surface of the reaction container for cores. コア用反応容器の側面に設けた吸気口の第２例を示す側面図である。It is a side view which shows the 2nd example of the inlet provided in the side surface of the reaction container for cores. コア用反応容器の側面に設けた吸気口の第３例を示す側面図である。It is a side view which shows the 3rd example of the inlet provided in the side surface of the reaction container for cores. コア用反応容器の側面に設けた吸気口の第４例を示す側面図である。It is a side view which shows the 4th example of the inlet provided in the side surface of the reaction container for cores. 実施例で製造した光ファイバ用ガラス母材の径方向の屈折率分布を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the refractive index distribution of the radial direction of the glass preform | base_material for optical fibers manufactured in the Example.

符号の説明Explanation of symbols

１…コア用反応容器、２…クラッド用反応容器、３…コアバーナ、４…クラッドバーナ、５…石英ガラス多孔質体、６…コア用反応容器側面、７…吸気口、８…コアバーナ挿入口。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Core reaction container, 2 ... Clad reaction container, 3 ... Core burner, 4 ... Clad burner, 5 ... Silica glass porous body, 6 ... Side surface of reaction container for core, 7 ... Intake port, 8 ... Core burner insertion port.

Claims (3)

コア用とクラッド用の独立した反応容器をもつチャンバと、コア用反応容器に挿入されたコアバーナと、クラッド用反応容器に挿入されたクラッドバーナと、その軸の周りに回転自在のターゲットとを有し、ガラス原料ガスを複数のバーナに供給し、火炎中で生成したコア用ガラス微粒子を前記ターゲットに堆積させてコアスートを形成するとともに、このコアスートの外周に前記クラッドバーナにより生成されたクラッド用ガラス微粒子を堆積させて石英ガラス多孔質体を作製する光ファイバ用ガラス母材の製造装置において、
前記コアバーナを取り囲むようにコア用反応容器に吸気口が設けられ、
前記コアバーナの径をＷ、該コアバーナ両側面に設けられた吸気口の、前記ターゲットの回転軸に対して順方向の間隔をａ、それに対向する逆方向の間隔をｂとした場合、０．０２Ｗ≦ａ≦０．１５Ｗ、０．０２Ｗ≦ｂ≦０．１５Ｗの関係、及び１．１≦ａ／ｂ≦２．０の関係を有することを特徴とする光ファイバ用ガラス母材の製造装置。 A chamber having independent reaction vessels for the core and the clad, a core burner inserted into the reaction vessel for the core, a clad burner inserted into the reaction vessel for the clad, and a target rotatable around its axis. and, a glass raw material gas is supplied to a plurality of burners, to form a core soot and glass particles for cores produced in the flame is deposited on the target, cladding glass produced by the cladding burner on an outer periphery of the core soot In an optical fiber glass preform manufacturing apparatus for producing a silica glass porous body by depositing fine particles ,
An inlet is provided in the core reaction vessel so as to surround the core burner ,
0.02 W, where W is the diameter of the core burner, a is the forward interval between the inlets of the core burner and the rotational axis of the target, and b is the opposite direction. ≦ a ≦ 0.15 W, the production of 0.02 W ≦ b ≦ 0.15 W relationship, and 1.1 ≦ a / b ≦ 2.0 glass preform for optical fiber according to claim Rukoto that have a relationship apparatus. コア用反応容器に設けられた吸気口の形状が、スリット状もしくは円状であることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ用ガラス母材の製造装置。 The apparatus for producing a glass preform for an optical fiber according to claim 1, wherein the shape of the air inlet provided in the core reaction vessel is a slit shape or a circular shape. 請求項１又は２に記載の光ファイバ用ガラス母材の製造装置を用い、ガラス原料ガスをコアバーナ及びクラッドバーナに供給し、火炎中で生成したガラス微粒子をターゲットに堆積させ石英ガラス多孔質体を作製した後、これを焼結ガラス化し、光ファイバ用ガラス母材を製造することを特徴とする光ファイバ用ガラス母材の製造方法。 Using the apparatus for manufacturing a glass preform for an optical fiber according to claim 1 or 2 , a glass raw material gas is supplied to a core burner and a clad burner, and glass fine particles generated in a flame are deposited on a target to form a porous silica glass body. A method for producing a glass preform for an optical fiber, comprising producing the glass preform for an optical fiber after producing the glass preform.
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