JP5907565B2 - Burner for manufacturing porous glass base material - Google Patents

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Description

本発明は、光ファイバ母材の製造方法に応じて、所望の密度分布を有する多孔質ガラス母材が得られ、母材の収率が向上する多孔質ガラス母材製造用のバーナに関する。   The present invention relates to a burner for producing a porous glass preform in which a porous glass preform having a desired density distribution is obtained in accordance with a method for producing an optical fiber preform and the yield of the preform is improved.

従来、光ファイバ母材を製造するために、各種方法が提案されている。
その中で、良く知られた方法であるVAD法は、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、出発部材の軸方向に対して所定の角度で設置されたコア堆積バーナ及びクラッド堆積バーナにより、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て、コア層とクラッド層からなる多孔質ガラス母材を製造する方法である。この方法は、高い生産性は期待できないが、任意の屈折率分布を得るのに好適な方法である。
Conventionally, various methods have been proposed for manufacturing an optical fiber preform.
Among them, the VAD method, which is a well-known method, attaches a starting member to a shaft that rises while rotating, hangs down in the reaction chamber, is installed in the reaction chamber, and has a predetermined angle with respect to the axial direction of the starting member. The porous glass base material composed of the core layer and the clad layer is produced by depositing and depositing the generated glass fine particles on the tip of the starting member by the core deposition burner and the clad deposition burner installed in the above. Although this method cannot be expected to be highly productive, it is a suitable method for obtaining an arbitrary refractive index distribution.

図1は、VAD法による光ファイバ用多孔質ガラス母材の製造装置の概略を示す図である。
反応容器は、給気口4及び排気口5を有する堆積室2と製品を格納する格納室3から構成され、複数本のバーナによって多孔質ガラス母材1が合成される。
この堆積室2に出発部材を挿入し、これを回転させながら上昇させるとともに、各バーナに反応ガスを供給し、酸水素火炎中にて加水分解させ、合成したガラス微粒子を出発部材上に堆積させて、多孔質ガラス母材1が製造される。
使用されるバーナとしては、石英ガラス製のバーナが一般的に用いられ、出発部材先端に向けて配置されるコア堆積バーナ6及び出発部材側面に向けて配置される第一クラッド堆積バーナ7、第二クラッド堆積バーナ8といった複数本のバーナが、引上軸に対して、それぞれ所定の角度で配置されている。
製造された多孔質ガラス母材は、電気炉内で脱水透明ガラス化され、光ファイバ用プリフォームとされる。
FIG. 1 is a diagram schematically showing an apparatus for producing a porous glass preform for an optical fiber by the VAD method.
The reaction vessel includes a deposition chamber 2 having an air supply port 4 and an exhaust port 5 and a storage chamber 3 for storing products, and the porous glass base material 1 is synthesized by a plurality of burners.
A starting member is inserted into the deposition chamber 2 and is raised while rotating. At the same time, a reaction gas is supplied to each burner and hydrolyzed in an oxyhydrogen flame to deposit synthesized glass particles on the starting member. Thus, the porous glass base material 1 is manufactured.
As a burner to be used, a quartz glass burner is generally used, and a core deposition burner 6 disposed toward the tip of the starting member, a first cladding deposition burner 7 disposed toward the side of the starting member, A plurality of burners such as the two-clad deposition burner 8 are arranged at a predetermined angle with respect to the pulling-up axis.
The produced porous glass base material is dehydrated and transparently vitrified in an electric furnace to form an optical fiber preform.

多孔質ガラス母材は、OVD法でも製造される。図3は、OVD法による多孔質ガラス母材の製造装置の概略を示す図である。
出発部材は、コアロッド14の両端部にダミーロッド15を溶着したもので、コアロッド14がダミーロッド15を介して回転チャック17に取り付けられ、軸回りに回転自在に支持されている。この出発部材に向かって、左右に移動自在のバーナ16が一列に配置されている。ここで、バーナ16からガラス原料ガス(SiCl)と可燃性ガス、助燃性ガス、不活性ガスを吹き付け、酸水素火炎中で加水分解させてガラス微粒子を合成し、これを出発部材上に堆積させることで、多孔質ガラス母材が得られる。なお、符号19は排気フードである。
このようにOVD法は、水平に設置され回転する出発部材に沿って、一列に並べられた複数の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、多孔質ガラス母材を製造する方法である。この方法は、高い生産性が得られる。
得られた多孔質ガラス母材をヒータと断熱材からなる加熱炉体を通過させ、脱水透明ガラス化して、光ファイバ母材とされる。
The porous glass base material is also manufactured by the OVD method. FIG. 3 is a diagram showing an outline of an apparatus for producing a porous glass base material by the OVD method.
The starting member is a member in which dummy rods 15 are welded to both ends of the core rod 14, and the core rod 14 is attached to the rotary chuck 17 via the dummy rod 15, and is supported rotatably around the axis. Burners 16 that are movable to the left and right are arranged in a row toward the starting member. Here, glass raw material gas (SiCl 4 ), flammable gas, auxiliary combustion gas, and inert gas are sprayed from the burner 16 and hydrolyzed in an oxyhydrogen flame to synthesize glass particles, which are deposited on the starting member. By doing so, a porous glass base material is obtained. Reference numeral 19 denotes an exhaust hood.
In this way, the OVD method deposits and deposits glass particles generated in a flame of a plurality of burners arranged in a row along a horizontally installed starting member by reciprocating the burner or starting member. This is a method for producing a porous glass base material. This method provides high productivity.
The obtained porous glass base material is passed through a heating furnace body composed of a heater and a heat insulating material to be dehydrated and transparent glass to obtain an optical fiber base material.

従来、これらの製造方法には、ガラス微粒子堆積体を合成するバーナとして、同芯多重管バーナが用いられてきたが、このような構造のバーナは、ガラス原料ガス、可燃性ガス及び助燃性ガスの混合が充分に行われないため、ガラス微粒子の生成が充分に行われなかった。その結果、収率が伸びず、高速合成が困難であった。
この問題を解決するために、特許文献1では、可燃性ガス噴出ポート内に、中心の原料ガス噴出ポートを取り囲むように小口径助燃性ガス噴出ポートを配置したマルチノズルバーナが提案されている。
Conventionally, a concentric multi-tube burner has been used in these production methods as a burner for synthesizing a glass fine particle deposit. The burner having such a structure is composed of a glass raw material gas, a combustible gas, and an auxiliary combustible gas. However, the glass particles were not sufficiently produced. As a result, the yield did not increase and high-speed synthesis was difficult.
In order to solve this problem, Patent Document 1 proposes a multi-nozzle burner in which a small-diameter auxiliary combustion gas ejection port is disposed in a combustible gas ejection port so as to surround a central raw material gas ejection port.

近年、コストダウンに伴う母材の大型化が進むにつれて、以下の問題が生じてきた。
VAD法による図1に示す方法では、コア堆積バーナ6の上部に配置された第一クラッド堆積バーナ7は、斜め上方に向けて配置されている。そのため堆積領域においては、図2に示すように、火炎の下側領域10のスート密度が高く、火炎の上側領域11ではスート密度が低くなりやすい。符号9は、バーナ7の中心軸線である。
ここで、火炎の上側領域11の密度が適正になるように、第一クラッド堆積バーナ7に供給する可燃性ガス量を調整すると、火炎の下側領域10のスート密度が高くなりすぎ、ガラス化時に気泡が残留するという問題が発生する。逆に、火炎の下側領域10 のスート密度が適正になるように可燃性ガス量を調整すると、火炎の上側領域11のスート密度が低くなりすぎ、堆積中に割れてしまうという問題が発生する。
In recent years, the following problems have arisen as the size of the base material increases due to cost reduction.
In the method shown in FIG. 1 by the VAD method, the first cladding deposition burner 7 disposed on the upper portion of the core deposition burner 6 is disposed obliquely upward. Therefore, in the deposition region, as shown in FIG. 2, the soot density in the lower region 10 of the flame is high, and the soot density tends to be low in the upper region 11 of the flame. Reference numeral 9 denotes a central axis of the burner 7.
Here, when the amount of the combustible gas supplied to the first cladding deposition burner 7 is adjusted so that the density of the upper region 11 of the flame is appropriate, the soot density of the lower region 10 of the flame becomes too high, and vitrification occurs. Occasionally the problem of bubbles remaining. Conversely, if the amount of combustible gas is adjusted so that the soot density in the lower region 10 of the flame is appropriate, the soot density in the upper region 11 of the flame becomes too low, causing a problem of cracking during deposition. .

他方、OVD法による方法では、図3に示すような装置を用いてコアロッド14上にガラス微粒子の堆積が行われるが、図4(a),(b)に示すように、一列に並べられたバーナ間領域20は、隣接するバーナの火炎によって両側から強く加熱されるため、その部分のスート密度が局所的に上昇しやすい。そのため、多孔質ガラス母材全体の密度が適正になるように、バーナに供給する可燃性ガス量を調整すると、バーナ間領域20のスート密度が局所的に高くなりすぎ、ガラス化時に気泡が残るという問題が発生する。逆に、バーナ間領域20の部分のスート密度が適正になるように可燃性ガス量を調整すると、多孔質ガラス母材全体の密度が下がり、堆積中に割れてしまうという問題が発生する。   On the other hand, in the method using the OVD method, glass particles are deposited on the core rod 14 using an apparatus as shown in FIG. 3, but they are arranged in a line as shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b). The inter-burner region 20 is strongly heated from both sides by the flame of the adjacent burner, so that the soot density at that portion tends to increase locally. Therefore, if the amount of combustible gas supplied to the burner is adjusted so that the density of the entire porous glass base material is appropriate, the soot density in the inter-burner region 20 becomes too high locally, and bubbles remain during vitrification. The problem occurs. On the contrary, when the amount of combustible gas is adjusted so that the soot density in the region 20 between the burners is appropriate, the density of the entire porous glass base material is lowered, and there is a problem that it breaks during deposition.

特許第1,773,359号Patent No. 1,773,359

本発明は、製造方法に応じて、所望の密度分布を有する多孔質ガラス母材を得ることができ、堆積中に割れることなく、多孔質ガラス母材の焼結ガラス化時に気泡が残ることなく、収率を向上させることのできる多孔質ガラス母材製造用のバーナを提供することを目的とする。   According to the present invention, a porous glass base material having a desired density distribution can be obtained according to the manufacturing method, without cracking during deposition, and without bubbles remaining during sintering vitrification of the porous glass base material. An object of the present invention is to provide a burner for producing a porous glass base material capable of improving the yield.

上記目的を達成するために研究を重ねた結果、所望の密度分布を得るには、適切な口径を有する小口径助燃性ガス噴出ポートを適切に配置することが重要であることを見い出し、本発明に至った。
本発明の多孔質ガラス母材製造用のバーナは、中心のガラス原料ガス噴出ポートの外側に、該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可燃性ガス噴出ポートを備えたガラス微粒子合成用バーナにおいて、同一列の小口径助燃性ガス噴出ポートの内径が、同一列の周方向で異なることを特徴とする。
As a result of repeated studies to achieve the above object, it has been found that it is important to appropriately arrange a small-diameter auxiliary combustion gas ejection port having an appropriate diameter in order to obtain a desired density distribution. It came to.
The burner for producing the porous glass base material of the present invention is arranged in one or more rows concentrically with respect to the glass raw material gas jet port outside the central glass raw material gas jet port, and the same row of jet ports Is a glass particle synthesis burner having a combustible gas ejection port containing a small-diameter auxiliary combustion gas ejection port having the same focal length, and the inner diameter of the small-diameter auxiliary combustion gas ejection ports in the same row is the same as the circumference of the same row. Characterized by different directions.

なお、前記同一列の小口径助燃性ガス噴出ポートは、一方の半円側の領域で内径の大きい噴出ポートが配置され、他方の半円側の領域では、前記一方の半円側より内径の小さい噴出ポートを配置するのが好ましい。
また、前記同一列の小口径助燃性ガス噴出ポートは、上方及び下方側において内径の大きな噴出ポートが配置され、左方及び右方側においては、前記上方及び下方側より内径の小さい噴出ポートを配置するのが好ましい。
The small-diameter auxiliary combustion gas ejection ports in the same row are arranged with ejection ports having a large inner diameter in one semicircular region, and in the other semicircular region, the inner diameter is larger than that of the one semicircular side. It is preferable to arrange a small ejection port.
Further, the small-diameter auxiliary combustible gas ejection ports in the same row are arranged with ejection ports having a large inner diameter on the upper and lower sides, and on the left and right sides, ejection ports having a smaller inner diameter than the upper and lower sides. It is preferable to arrange.

本発明によれば、密度分布のバラツキの少ない多孔質ガラス母材を得ることができ、製造中の割れや、透明ガラス化後の母材に気泡が残ることなく、収率を向上させることができる、等の優れた効果を奏する。   According to the present invention, a porous glass base material with less variation in density distribution can be obtained, and the yield can be improved without cracking during production and without leaving bubbles in the base material after vitrification. It has excellent effects such as being able to.

VAD法による光ファイバ母材の製造装置の一例を示す模式概略図である。It is a schematic diagram which shows an example of the manufacturing apparatus of the optical fiber preform by VAD method. 第一クラッド堆積バーナによる堆積状態を説明する堆積模式図である。It is a deposition schematic diagram explaining the deposition state by the 1st clad deposition burner. OVD法による光ファイバ母材の製造装置の一例を示す模式概略図である。It is a schematic diagram which shows an example of the manufacturing apparatus of the optical fiber preform | base_material by OVD method. OVD法による堆積を模式的に示す(a)は正面図、(b)は側面図である。(A) which shows typically deposition by OVD method is a front view, (b) is a side view. 本発明のVAD法に適した、小口径助燃性ガスの噴出ポートの配置例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the example of arrangement | positioning of the ejection port of small diameter auxiliary | assistant combustible gas suitable for the VAD method of this invention. 本発明のOVD法に適した、小口径助燃性ガスの噴出ポートの配置例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the example of arrangement | positioning of the injection port of small diameter auxiliary | assistant combustible gas suitable for the OVD method of this invention. 従来の、小口径助燃性ガス噴出ポートの配置を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows arrangement | positioning of the conventional small aperture auxiliary | assistant combustible gas ejection port.

以下、本発明の実施の形態について説明するが、本発明はこれらに限定されず、様々な態様が可能である。
本発明の多孔質ガラス母材製造用のバーナは、可燃性ガス噴出ポート内において、小口径助燃性ガスの噴出ポートが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、同一列の小口径助燃性ガス噴出ポートの内径が、同一列の周方向で異なることを特徴とする。
より詳しく説明すると、製造方法上、スート密度が上がりやすい領域には、スート密度の上がりにくい領域よりも内径の小さい小口径助燃性ガス噴出ポートを配置し、助燃性ガスの供給量を少なくして、火力を下げることで、選択的にスート密度を下げることができる。
逆に、スート密度が上がりにくい領域には、スート密度が上がりやすい領域よりも内径の大きな小口径助燃性ガス噴出ポートを配置し、助燃性ガスの供給量を多くして、火力を上げることで、選択的にスート密度を上げることができる。
Hereinafter, although embodiment of this invention is described, this invention is not limited to these, Various aspects are possible.
In the burner for producing the porous glass base material of the present invention, in the combustible gas ejection port, the small-diameter auxiliary combustion gas ejection ports are arranged in one or more rows concentrically with respect to the glass raw material gas ejection port, The inner diameter of the small-diameter auxiliary combustion gas ejection ports in the same row is different in the circumferential direction of the same row.
More specifically, in the manufacturing method, in the region where the soot density is likely to increase, a small-diameter auxiliary combustion gas ejection port having a smaller inner diameter than the region where the soot density is difficult to increase is arranged, and the supply amount of the auxiliary combustion gas is reduced. By lowering the firepower, the soot density can be selectively lowered.
Conversely, in the region where the soot density is difficult to increase, a small-diameter auxiliary combustion gas injection port with a larger inner diameter than the region where the soot density is likely to increase can be arranged to increase the supply amount of auxiliary combustion gas and increase the thermal power. The soot density can be selectively increased.

このように、製造方法のスート密度特性に応じて、それを補正するように小口径助燃性ガス噴出ポートの内径を選択することにより、より均一な密度で堆積された多孔質ガラス母材を得ることができ、気泡や割れといった問題が発生しにくくなる。
特に、VAD法の第一クラッド堆積バーナのように、成長軸に対してある角度を持って配置されている場合は、図2に示すように、バーナの下側領域のスート密度が上がりやすく、逆に、反対側のバーナの上側領域のスート密度が下がりやすいため、図5に示すように、同心円状に配置された小口径助燃性ガス噴出ポートを、上側の半円領域すなわち位置E(180deg)側には、内径の大きな小口径助燃性ガス噴出ポートを配置し、下側の半円領域すなわち位置A(0deg)側には、位置E側よりも相対的に内径の小さな小口径助燃性ガス噴出ポートを配置することで、スート密度のむらを効果的に減らすことができる。 なお、バーナ中心から下方の位置を0degの位置Aとし、時計回り90deg毎に、90degの位置C、180degの位置E、270degの位置Gとしている。
Thus, by selecting the inner diameter of the small-diameter auxiliary combustible gas ejection port so as to correct it according to the soot density characteristics of the manufacturing method, a porous glass base material deposited with a more uniform density is obtained. And problems such as bubbles and cracks are less likely to occur.
In particular, as shown in FIG. 2, the soot density in the lower region of the burner is likely to increase when it is disposed at a certain angle with respect to the growth axis, as in the first cladding deposition burner of the VAD method, On the contrary, since the soot density in the upper region of the opposite burner tends to decrease, the small-diameter auxiliary combustible gas ejection port arranged concentrically as shown in FIG. ) Side is provided with a small-diameter auxiliary combustion gas ejection port having a large inner diameter, and the lower semicircular region, that is, the position A (0 deg) side, has a small-diameter auxiliary combustion property having a relatively smaller inner diameter than the position E side. By arranging the gas ejection port, the unevenness of the soot density can be effectively reduced. The position below the burner center is 0 deg position A, and every 90 deg clockwise, position C is 90 deg, position E is 180 deg, and position G is 270 deg.

さらに、OVD法の場合、図4(a),(b)に示すように、隣接するバーナの火炎の影響によって、隣り合うバーナ間のスート密度が上がりやすい場合には、図6に示すように、同心円状に配置された小口径助燃性ガス噴出ポートを、上下方向すなわち0degの位置A側と180degの位置E側に内径の大きな小口径助燃性ガス噴出ポートを配置し、左右方向すなわち90degの位置C側と270degの位置G側には、位置A,E側よりも相対的に内径の小さい小口径助燃性ガス噴出ポートを配置することで、スート密度のむらを効果的に減らすことができる。   Furthermore, in the case of the OVD method, as shown in FIGS. 4A and 4B, when the soot density between adjacent burners tends to increase due to the influence of the flame of the adjacent burners, as shown in FIG. The small-diameter auxiliary combustible gas ejection ports arranged concentrically are arranged in the vertical direction, that is, the 0-deg position A side and the 180-deg position E side, and the small-diameter auxiliary-combustible gas ejection port is arranged in the left-right direction, ie 90 deg. By arranging a small-aperture auxiliary gas ejection port having a smaller inner diameter than the positions A and E on the position C side and the position G side of 270 degrees, soot density unevenness can be effectively reduced.

[従来例1]
VAD法により、図1に示した反応装置を用いて多孔質ガラス母材の製造を行った。コア堆積バーナ6には、同芯4重管バーナを用い、原料ガス(SiCl、GeCl)及び可燃性ガス、助燃性ガス、不活性ガスを適量供給した。クラッド堆積バーナ7,8には、図7に示すような、可燃性ガス噴出ポート12内に、同心円状に等間隔で同径の8本の小口径助燃性ガス噴出ポート13が配置された、ノズルの焦点距離100mmのマルチノズルバーナを用いた。
ここで、第一クラッド堆積バーナ7には、供給するガラス原料ガス(SiCl)及び可燃性ガス、助燃性ガス、不活性ガスのうち、表1に示すように、可燃性ガスHの供給量のみを変えて供給し、第二クラッド堆積バーナ8には、ガラス原料ガス(SiCl)及び可燃性ガス、助燃性ガス、不活性ガスをそれぞれ適量供給した。堆積は、可燃性ガスHの供給量を変化させたA〜Dの4つの条件で行った。堆積時間は24hrである。次いで、焼結ガラス化して光ファイバ母材を各10本ずつ製造した。堆積条件及び堆積結果は表1にまとめて示した。
[Conventional example 1]
A porous glass base material was manufactured by the VAD method using the reaction apparatus shown in FIG. A concentric quadruple burner was used for the core deposition burner 6 and appropriate amounts of raw material gases (SiCl 4 , GeCl 4 ), combustible gas, auxiliary gas, and inert gas were supplied. In the clad deposition burners 7 and 8, as shown in FIG. 7, eight small-diameter auxiliary combustion gas ejection ports 13 having the same diameter and the same diameter are arranged concentrically in the combustible gas ejection port 12. A multi-nozzle burner with a nozzle focal length of 100 mm was used.
Here, as shown in Table 1, among the glass raw material gas (SiCl 4 ) and the combustible gas, the auxiliary combustible gas, and the inert gas to be supplied, the first clad deposition burner 7 is supplied with the combustible gas H 2 . The second cladding deposition burner 8 was supplied with appropriate amounts of glass raw material gas (SiCl 4 ), combustible gas, auxiliary gas, and inert gas. Deposition was performed under four conditions A to D in which the supply amount of the combustible gas H 2 was changed. The deposition time is 24 hours. Subsequently, 10 pieces of optical fiber preforms were produced by sintering glass. The deposition conditions and deposition results are summarized in Table 1.

Figure 0005907565
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その結果、従来Aと従来Bでは、可燃性ガス供給量が少ないため、バーナの火炎上側の領域のスート密度が下がりすぎてしまい、堆積中に割れが生じた。
一方、従来Cと従来Dでは、可燃性ガス供給量が多いため、バーナの火炎上側の領域のスート密度は適正となり、堆積中に割れることは無かったが、これを電気炉で脱水透明ガラス化したところ、火炎下側だった領域のスート密度が高くなりすぎていたために、ガラス化時に脱ガスが不充分となり、気泡が残留していた。
As a result, in the conventional A and the conventional B, since the amount of the flammable gas supply is small, the soot density in the region above the flame of the burner is excessively lowered, and cracking occurs during the deposition.
On the other hand, in conventional C and conventional D, since the amount of flammable gas supplied is large, the soot density in the upper area of the flame of the burner was appropriate and it did not crack during deposition. As a result, since the soot density in the area under the flame was too high, degassing was insufficient during vitrification, and bubbles remained.

[実施例1]
そこで、図5に示すように、Eを中心とする上側のD〜Fの領域(135〜225deg)に内径の大きな小口径助燃性ガス噴出ポートを配置し、反対側のAを中心とする下側のB〜Hの領域(45〜315deg)には、E側よりも相対的に内径の小さい小口径助燃性ガス噴出ポートを配置したマルチノズルバーナを用意し、これを第一クラッド堆積バーナとして、E(180deg)側が上になるように設置して堆積を行った。
これは、スート密度が上がりやすい火炎下側の領域には、内径が小さいために、助燃性ガス供給量が少ない小口径助燃性ガス噴出ポートをA(0deg)側に配置することで、スート密度を下げ、逆に、スート密度が下がりやすい火炎上側の領域には、内径が大きいために、助燃性ガス供給量が多い小口径助燃性ガス噴出ポートをE(180deg)側に配置することで、スート密度を上げる。結果として、堆積領域内のスート密度分布が小さくなるように配置したものである。
このようにして、従来例1と同様に、燃性ガスHの供給量のみを変えて供給し、24hrの堆積を行い、焼結ガラス化して光ファイバ母材を各10本ずつ製造した。
なお、表2に、各角度位置に配置した小口径助燃性ガス噴出ポートの内径を示し、表3に堆積結果を示した。
その結果、どの条件においても、製造中の割れやガラス化後の母材に気泡が残る問題は、発生しなかった。
[Example 1]
Therefore, as shown in FIG. 5, a small-diameter auxiliary combustion gas ejection port having a large inner diameter is disposed in the upper D to F region (135 to 225 deg) centered on E, and the lower center centered on A on the opposite side. A multi-nozzle burner in which a small-aperture auxiliary gas injection port having a relatively smaller inner diameter than the E side is arranged in the B to H region (45 to 315 deg) on the side, and this is used as the first cladding deposition burner , Deposition was carried out with the E (180 deg) side facing up.
This is because the soot density is increased by arranging a small-diameter auxiliary gas injection port with a small auxiliary gas supply amount on the A (0 deg) side in the lower flame area where the soot density tends to increase. On the other hand, in the area on the upper side of the flame where the soot density tends to decrease, because the inner diameter is large, the small-diameter auxiliary combustion gas injection port with a large auxiliary combustion gas supply amount is arranged on the E (180 deg) side, Increase soot density. As a result, the soot density distribution in the deposition region is reduced.
In this manner, similarly to Conventional Example 1, only the amount of the flammable gas H 2 supplied was changed, supplied 24 hours, deposited for 24 hours, formed into sintered glass, and 10 optical fiber preforms were manufactured.
Table 2 shows the inner diameter of the small-diameter auxiliary combustion gas ejection port arranged at each angular position, and Table 3 shows the deposition result.
As a result, under any conditions, there was no problem of cracking during production or bubbles remaining in the base material after vitrification.

Figure 0005907565
Figure 0005907565

Figure 0005907565
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[従来例2]
OVD法で、図3に示すような反応装置を用いて多孔質ガラス母材の製造を行った。
図7に示すような可燃性ガス噴出ポート12内に、内径1.5mmの小口径助燃性ガス噴出ポート13が8本配置され、そのノズルの焦点距離が100mmで製作されたマルチノズルバーナを用意し、これを3本150mm間隔で一列に並べた。
このバーナには、表4に示すように可燃性ガスHのみ変えたガスを供給し、外径50mm、長さ2000mmのコアロッドの両端部に外径50mmのダミーロッドを溶着した出発部材上に堆積させ、100kgの多孔質ガラス母材を各10本ずつ製造した。
[Conventional example 2]
A porous glass base material was manufactured by the OVD method using a reactor as shown in FIG.
A multi-nozzle burner is prepared in which eight small-diameter auxiliary combustion gas ejection ports 13 having an inner diameter of 1.5 mm are arranged in the combustible gas ejection port 12 as shown in FIG. 7, and the focal length of the nozzle is 100 mm. These were arranged in a row at intervals of 150 mm.
The burner supplies a combustible gas H 2 only changing gas as shown in Table 4, the outer diameter of 50mm, a dummy rod having an outer diameter of 50mm on a starting member which is welded to both end portions of the core rod length 2000mm Depositing, 10 pieces of 100 kg of porous glass base material were produced.

Figure 0005907565
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その結果、従来Eと従来Fは、可燃性ガスの供給量が少ないため、多孔質ガラス母材全体のスート密度が低くなりすぎてしまい、堆積中の多孔質ガラス母材端部から割れが生じていた。
一方、従来Gと従来Hは、可燃性ガスの供給量が多いため、多孔質ガラス母材全体のスート密度を適正にすることができたが、図4(a)の符号20の部分に当たるバーナ間の領域で、密度が高くなりすぎた影響で、透明ガラス化時にガスが抜けず、気泡として残ってしまった。
As a result, in conventional E and conventional F, since the amount of flammable gas supplied is small, the soot density of the entire porous glass base material becomes too low, and cracking occurs from the edge of the porous glass base material during deposition. It was.
On the other hand, the conventional G and the conventional H have a large supply amount of combustible gas, so that the soot density of the entire porous glass base material can be made appropriate, but the burner corresponding to the reference numeral 20 in FIG. In the area between them, due to the influence of the density becoming too high, gas could not escape during the vitrification and remained as bubbles.

[実施例2]
そこで、図6に示すような位置A、Eには内径の大きな小口径助燃性ガス噴出ポートを配置し、位置C、Gには内径の小さい小口径助燃性ガス噴出ポートを配置したマルチノズルバーナを3本用意し、位置C、G側がバーナ間を向くようにして、配置した。
これは、スート密度が上がりやすいバーナ間の領域には、内径の小さな小口径助燃性ガス噴出ポートが配置された位置Cと位置Gの側を向けて配置し、スート密度を下げるようにし、逆に、スート密度が下がりやすい位置A、E側の領域には、位置C,G側より内径が大きな小口径助燃性ガス噴出ポートを配置してスート密度を上げるようにし、堆積領域のスート密度分布が小さくなるように配置したものである。
このようにして、従来例2と同じ条件で、製造を行った。なお、表5に、各角度位置に配置した小口径助燃性ガス噴出ポートの内径を示し、表6に堆積結果を示した。
どの条件においても、製造中の割れやガラス化後の母材に気泡が残る問題は、発生しなかった。
[Example 2]
Therefore, a multi-nozzle burner in which a small-diameter auxiliary combustion gas ejection port having a large inner diameter is arranged at positions A and E as shown in FIG. 6 and a small-aperture auxiliary gas ejection port having a small inner diameter is arranged at positions C and G. Were prepared with the position C, G side facing the burner.
This is because in the region between the burners where the soot density is likely to increase, the soot density is lowered by placing the soot density at the position C and position G where the small-diameter auxiliary combustion gas injection port with a small inner diameter is arranged. In addition, in the regions on the A and E sides where the soot density tends to decrease, a small-aperture auxiliary gas injection port with a larger inner diameter than the positions C and G is arranged to increase the soot density, soot density distribution in the deposition region It arrange | positions so that may become small.
Thus, it manufactured on the same conditions as the prior art example 2. Table 5 shows the inner diameter of the small-diameter auxiliary combustion gas ejection port arranged at each angular position, and Table 6 shows the deposition result.
Under any condition, there was no problem of cracking during production or bubbles remaining in the base material after vitrification.

Figure 0005907565
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Figure 0005907565
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1.多孔質ガラス母材、
2.反応室、
3.格納室、
4.給気口、
5.排気口、
6.コア堆積バーナ、
7.第一クラッド堆積バーナ、
8.第二クラッド堆積バーナ、
9.バーナの中心軸線、
10.火炎の下側領域、
11.火炎の上側領域、
12.可燃性ガス噴出ポート、
13.小口径助燃性ガス噴出ポート、
14.コアロッド、
15.ダミーロッド、
16.バーナ、
17.回転チャック、
18.多孔質ガラス母材、
19.排気フード、
20.バーナ間領域、
21.バーナ間以外の特に密度が高くない領域。
1. Porous glass base material,
2. Reaction chamber,
3. Storage room,
4). Air inlet,
5. exhaust port,
6). Core deposition burner,
7). First cladding deposition burner,
8). Second cladding deposition burner,
9. The central axis of the burner,
10. The lower area of the flame,
11. The upper area of the flame,
12 Flammable gas ejection port,
13. Small-diameter auxiliary combustion gas ejection port,
14 Core rod,
15. Dummy rod,
16. Burner,
17. Rotating chuck,
18. Porous glass base material,
19. Exhaust hood,
20. Interburner area,
21. An area where the density is not particularly high except between the burners.

Claims (3)

中心のガラス原料ガス噴出ポートの外側に、該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可燃性ガス噴出ポートを備えたガラス微粒子合成用バーナにおいて、同一列の小口径助燃性ガス噴出ポートの内径が、同一列の周方向で異なることを特徴とする多孔質ガラス母材製造用のバーナ。 A small-diameter auxiliary combustion gas ejection port that is arranged in one or more rows concentrically with the glass raw material gas ejection port outside the central glass raw material gas ejection port, and the ejection ports in the same row have the same focal length. In a burner for synthesizing glass fine particles having a combustible gas ejection port that encloses a gas, a porous glass base material characterized in that inner diameters of small-diameter auxiliary combustion gas ejection ports in the same row are different in the circumferential direction of the same row Burner. 前記同一列の小口径助燃性ガス噴出ポートが、一方の半円側の領域で内径の大きい噴出ポートが配置され、他方の半円側の領域では、前記一方の半円側より内径の小さい噴出ポートが配置されている請求項1に記載の多孔質ガラス母材製造用のバーナ。 The small-diameter auxiliary combustion gas ejection ports in the same row are arranged with ejection ports having a large inner diameter in one semicircular region, and in the other semicircular region, the ejection having a smaller inner diameter than the one semicircular side The burner for producing a porous glass base material according to claim 1, wherein a port is disposed. 前記同一列の小口径助燃性ガス噴出ポートが、上方及び下方側において内径の大きな噴出ポートが配置され、左方及び右方側においては、前記上方及び下方側より内径の小さい噴出ポートが配置されている請求項1に記載の多孔質ガラス母材製造用のバーナ。 In the same row, small-diameter auxiliary combustion gas ejection ports are arranged with an ejection port having a larger inner diameter on the upper and lower sides, and on the left and right sides, ejection ports with an inner diameter smaller than those on the upper and lower sides are arranged. The burner for producing a porous glass base material according to claim 1.
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