KR20020021649A - 석영 유리체 제조 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

석영 유리체를 제조하는 종래의 방법에 있어서는, 유리 원료 물질과 연료 가스를, 복수의 환형 간극 노즐(7∼9)을 가지며 동일 축선을 중심으로 배열된 복수의 석영 유리관(2∼5)에 의해 형성되는 회전 대칭의 증착 버너(1)에 주입하여, 그 유리 원료 물질이 증착 버너의 화염내에서 SiO₂입자를 형성하게 하고, 회전하는 만드렐(12)의 종축선을 따라 상기 증착 버너(1)를 전후로 이동시키면서, 상기 SiO₂입자를 그 회전하는 만드렐에 증착시켜 기본적으로 원통형의 다공질 블랭크를 형성시킨다. 본 발명은, 노동력과 비용 측면에서 큰 노력을 기울이지 않고도 그러한 증착 버너를 교체할 수 있게 하기 위하여, 0.1 mm 의 최대 간극 폭을 갖는 환형 간극 노즐(7∼9)을 구비하는 증착 버너(1)로서, 그 증착 버너의 외곽 표면(35)을 보지(保持)하는 정렬 수단(27 ; 32)에 의해서, 그 정렬 수단과의 공통 축선을 중심으로 둘러싸여서 일정한 방향으로 정렬되는 증착 버너와, 상기 정렬 수단(27 ; 32)을 수평 위치로 이동시키는 이동 수단(28)에 연결되는 정렬 수단을 사용하는 방법을 제시한다. 그러한 방법을 실시하는 적절한 장치에 있어서, 증착 버너(1)는, 0.1 mm 이하의 간극 폭을 갖는 환형 간극 노즐(7∼9)을 구비하도록 만들어지며, 그 버너의 외곽 표면(35)은, 적어도 제 1 면에서 회전가능한 정렬 수단(27 ; 32)과 공통 축선을 중심으로 하여 맞물리며, 제 2 수평면내에서 이동 가능한 이동 수단(28)에 연결된다(도 2 참조).

Description

석영 유리체 제조 방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING A QUARTZ GLASS BODY}

소위 OVD 법(외부 증착법)에 따른 석영 유리체의 제조에 있어서는, 하나 또는 복수의 증착 버너를 이용하여, 회전하는 만드렐의 외곽 표면에 SiO₂입자를 효과적으로 증착시켜서 원통형의 다공질 석영 유리 블랭크(이하, 수트 바디(soot body) 로 칭함)를 형성시킨다. 그러한 증착 버너는, 대개 석영 유리 또는 금속으로부터제조되는데, 마멸에 의한 석영 유리체의 오염이 상당히 방지될 수 있다는 점에서, 석영 유리 증착 버너가 유리하다.

DE-A1 19527451 호는 그러한 유형의 석영 유리 버너를 개시하는데, 이 버너는, 동일 축선을 중심으로 배열되어 하나의 중앙 노즐과 총 3개의 환형 간극 노즐을 형성하는 석영 유리관으로 이루어진다. 원료 물질인 SiCl₄와, 연료 가스인 수소 및산소는, 각각, 중앙의 노즐과 외측의 간극 노즐에 공급된다. 중앙과 외측 노즐의 사이에는 분리 가스 노즐이 배치되는데, 이를 통하여 공급되는 산소 흐름은, SiCl₄와 연료 가스의 초기 흐름을 분리시킨다. 상기 분리 가스 노즐은, 노즐 오리피스의 방향으로 테이퍼지며, 따라서 분리 가스를 한 방향으로 집속시키는 효과를 나타낸다.

종래의 석영 유리 버너의 제조는 유리 제조업의 전통적인 원리를 따라 이루어지는데, 이는 달성가능한 치수 정확도에 있어 일정한 한계를 갖는다. 모든 석영 유리 버너는 나름대로 독특하기 때문에, 사용되는 증착 버너의 특성에 맞춰 OVD 법의 공정 인자를 조절할 필요가 있다. 석영 유리 버너의 교체시에는, 초기 밀도(green density) 또는 도핑제의 분포와 같은 기본적인 특성의 변화가 일반적으로 관찰되므로, 새로운 석영 유리관에 맞춰 공정 인자를 조절해야 하고, 그로 인하여 시간과 재료가 많이 소모된다. 일군(一群)을 이루도록 배열된 일련의 버너 중에서 하나의 증착 버너를 교체할 때에는, 인접한 분리 버너의 개별적인 특성에도 영향을 미칠 수 있기 때문에, 상기의 경향이 매우 현저하게 나타난다.

본 발명은, 동일 축선을 중심으로 배열된 복수의 석영 유리관에 의해 형성되는 복수의 환형 간극(間隙) 노즐을 갖는 회전 대칭의 증착 버너에, 유리 원료 물질과 연료 가스를 주입하여, 그 증착 버너의 화염내에서 유리 원료 물질로부터 SiO₂입자를 형성시키고, 회전하는 만드렐의 종축선을 따라 상기 증착 버너를 전후로 이동시키면서, 상기 SiO₂입자를 그 회전하는 만드렐에 증착시켜 기본적으로 원통형의 다공질 블랭크를 만드는, 석영 유리체의 제조 방법에 대한 것이다.

또한, 본 발명은, 동일 축선을 중심으로 복수의 석영 유리관을 배열하고, 이를 특정한 지지 수단에 연결시켜 만든, 복수의 환형 간극 노즐을 갖는 회전 대칭의 증착 버너로 이루어진, 상기의 방법을 실시하기 위한 장치에 관한 것이다.

도 1 은, 증착 버너의 구부(口部)에 대한 평면도이다.

도 2 는, 본 발명에 따른 장치의 실시예를 보여준다.

따라서, 본 발명은, 하나 또는 복수의 석영 유리 버너를 이용하여, 손쉽고도 저비용으로 석영 유리 버너를 교체할 수 있는 석영 유리체를 제조하는 방법과, 그러한 방법을 실시하는 적절한 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

그러한 본 발명의 목적은, 상기 증착 버너가, 간극 폭에 대한 최대 치수 편차가 0.1 mm 인 환형 간극 노즐을 구비하고, 또한 그 증착 버너의 외곽 표면에 맞물리는 정렬 수단에 의해 지지되어 공간상에서 미리 정해진 방향으로 배향되고, 상기 정렬 수단이, 그 정렬 수단을 수평면내에서 이동시키는 이동 수단에 연결되게 함으로써, 전술한 방법을 바탕으로 달성될 수 있다.

본 발명에 따른 방법은, 상호 의존적인 3개의 상이한 단계로 이루어진다.

1. 환형 간극 노즐의 간극 폭에 대한 치수 정확도가 0.1 mm 를 넘지 않는, 소정의 치수 정확도를 갖는 증착 버너를 제작한다.

2. 상기 증착 버너의 외곽 표면과 맞물려서 그 버너를 정확히 안내하여 정렬시키는 수단에 의해, 공간상에서 미리 설정된 방향으로 그 버너를 정렬시킨다.

3. 수평면을 따라 상기 정렬 수단을 이동시켜서, 상기 증착 버너를 미리 결정된 위치에 배치시킨다.

본 발명은, 상기의 단계를 조합해야만 전술한 발명의 목적을 달성할 수 있다는 생각을 바탕으로 하고 있다. 증착 버너의 외측에 맞물리는 정렬 수단을 통하여, 그 버너를 정렬시켜서 재현가능하게 배치하지 않은 체, 단순히, 그 증착 버너에 필요한 치수 정확도를 제공하는 것만으로는, 그러한 발명의 목적을 충분히 달성할 수 없다. 그와 유사하게, 환형 간극 노즐의 간극 폭에 대한 치수 정확도가 요구치를 충족시키지 못하는 상태에서, 석영 유리 버너의 정확한 정렬과 재현 가능한 배치만으로는, 그러한 발명의 목적을 충분히 달성할 수 없다.

동일 축선을 갖는 2개의 인접한 유리관 사이에 형성되는, 환형 간극 노즐의 간극 폭은, 내측 석영 유리관의 외벽과 외측 석영 유리관의 내벽 사이의 거리로 정의된다. 간극 폭의 치수 편차는, 간극 폭의 공칭 값을 기준으로 한 상하 허용치간의 차이로 정의된다. 공칭 간극 폭으로부터의 편차는, 석영 유리관의 형상 공차(예컨대, 직경과 두께의 변동, 및 진원도 오차) 또는 위치 공차(예컨대 편심 배열)로 인하여 생긴다. 증착 버너의 각 환형 간극 노즐은, 저마다, 상기 최대 치수 정확도의 요구에 부합해야 한다. 전술한 치수 정확도값 0.1 mm 는, 0.5∼5 mm 사이의 간극 폭을 갖는 버너에 대하여 정해진 것이다. 버너의 간극 폭이 그보다 큰 경우에는, 치수 정확도가 그보다 낮아도, 어느 정도 만족스러운 결과가 나올 수도 있을 것으로 추정된다.

증착 버너의 정렬은, 회전축을 중심으로 한 버너의 회전을 수반할 있으며, 증착 버너의 배치는, 버너의 위치 이동을 수반할 수 있다.

바람직하게도, 증착 버너는, 각각 하나의 가요성 링을 공통 축선을 따라 구비하는, 적어도 2개의 지지편(支持片)으로 이루어진 정렬 수단에 의해 정렬된다. 상기 2개의 지지편은, 그 증착 버너의 외곽 표면상에서 상이한 지점에 맞물려서 그 증착 버너를 축선 방향으로 안내한다. 공통 축선을 따라 배치된 링이 가요성이므로, 정렬시에 그 증착 버너가 손상되지 않으며, 그 증착 버너의 외경 변동이 보상된다. 그 증착 버너의 중앙 노즐은, 정렬시의 적당한 기준선으로 활용될 수 있다.

윤곽 투영기(profile projector)를 이용하여, 어셈블리의 상단면에서, 동일 축선을 중심으로 한 석영 유리관의 배열을 측정하는 것이 바람직하다. 상기 윤곽 투영기는, 증착 버너의 구부(口部)를 이루는 석영 유리관의 상단면을 감지하여, 환형 간극 노즐의 치수 정확도를 결정하게 해준다.

상기 방법보다 더 개량된 방법에 있어서는, 석영 유리관의 상단면을 효과적로 연마하여, 버너의 화염이 나오는 석영 유리관의 상단면으로부터 증착물을 제거하고 사용 수명을 연장시킨다.

화학적 에칭 - 예컨대 불화수소산에 담근다 - 을 실시하면, 날카로운 모서리가 매끄러워지고 그 부분으로부터의 가스 흐름이 향상된다. 기계적 연마는, 연마 결과에 대한 재현성이 우수하므로 화염에 의한 연마보다 바람직하다.

증착 버너를, 수직 방향으로 최초 정렬시킨 다음, 정렬 수단에 의해 만드렐 아래의 바람직한 위치로 이동시켜서, 그 증착 버너의 종축선이 만드렐의 종축선과 교차하게 하면, 본 발명의 방법의 실시가 특히 간편해진다. 그러한 배열은, 버너의 정렬 기준이 되는 만드렐의 위치에 보조 와이어를 사용함으로써 달성될 수 있다. 전술한 바에 의하면, 버너의 종축선과 그 버너의 중앙 노즐의 종축선은 일치한다. 게이지를 사용하여 증착 버너와 만드렐의 하단부 사이의 거리를 조절한다.

본 발명의 방법의 실시를 위한 적절한 장치에 있어서, 환형 간극 노즐의 간극 폭이 최대 0.1 mm 를 넘지 않도록 환형 간극 노즐을 설계하고, 지지 수단을, 증착 버너와 공통의 축선을 중심으로 그 증착 버너의 외곽 표면을 둘러싸서, 제 1 및제 2 회전 축선을 중심으로 회전 가능하며, 수평면내에서 이동 가능한 배치 수단에 연결되는 정렬 수단으로서 설계함으로써, 전술한 장치를 바탕으로 전술한 발명의 목적이 달성된다.

본 발명에 따른 장치는 하기의 3개 주요 부로 구성된다.

1. 증착 버너의 각 환형 간극 노즐의 간극 폭에 대한 치수 정확도가 0.1 mm 를 넘지 않는, 규정된 치수 정확도를 갖는 증착 버너.

2. 상기 버너를 정확히 안내하고 공간상의 미리 규정된 방향으로 정렬시키도록, 2개의 회전 축선을 중심으로 회전 가능하고 상기 버너의 외곽 표면상에 맞물리는 정렬 수단.

3. 상기 정렬 수단에 연결되고, 그 정렬 수단을 수평면내에서 이동시킴으로써, 상기 증착 버너를 미리 설정된 위치에 배치하는 배치 수단.

"간극 폭" 및 "치수 정확도" 에 대한 용어의 정의와, 극복해야 할 기술적인 문제점과 관련하여 상기 주요부가 미치는 효과에 대한 상세한 설명은, 본 발명의 방법에 관한 전술한 설명을 참조하기 바란다.

상기 정렬 수단은, 하나의 가요성 링을 공통 축선을 따라 각각 구비하며 또한 증착 버너의 외곽 표면상에서 상이한 지점에 각각 맞물리는, 적어도 2개의 지지편(支持片)으로 이루어지도록 설계됨이 바람직하다. 공통 축선을 따라 배치된 상기 링이 가요성이므로, 정렬시에 그 증착 버너가 손상되지 않으며, 그 증착 버너의 외경 변동이 보상된다.

본 발명에 따른 장치의 매우 만족스러운 실시예에 있어서는, 석영 유리관의상단면에 연마 및 화학적 에칭을 실시하여 매끄럽게 만드는데, 높은 치수 정확도를 달성하려면 화염에 의한 연마보다는 기계적 연마가 바람직하다. 예컨대 불화수소산으로 화학적 연마를 실시하면, 실린더형 버너의 원형 상단면과 외곽 표면 사이의 모서리 윤곽이 뚜렷이 둥그스름해진다.

석영 유리관의 종축선에 수직으로 그 석영 유리관을 절단하여 증착 버너를 제조하면, 버너의 증착 특성에 대한 재현성이 향상되므로 바람직하다.

도 1 은, 증착 버너에 있어서, 간극 폭과 치수 편차를 결정하는 적당한 방법을 보여 주기 위한 것인데, 회전 대칭형 증착 버너(1)의 상단면의 평면도를 개략적으로 나타내고 있다. 증착 버너(1)는, 공통 축선을 중심으로 배열된 적어도 4개의 석영 유리관(2, 3, 4, 5)으로 이루어지는데, 중앙의 석영 유리관(2)은 중앙 노즐(6)을 감싸며, 분리 가스 노즐(7)이, 서로 인접하는 석영 유리관(2, 3)의 사이에 위치하고, 석영 유리관(3, 4)은 연료 가스 노즐(8)을 감싸며, 석영 유리관(4, 5)는 외측 노즐(9)을 둘러싸고 있다.

분리 가스 노즐(7)을 일 예로 하여, 간극 폭의 치수 편차를 결정하는 방법을 설명하고자 한다. 설명의 편의를 위하여, 석영 유리관(2∼5)이, 예컨대 불균일한 벽의 두께, 비(非)원형 단면, 및 편심 배열과 같은 형상 및 위치상의 편차를 갖는것으로 설정하였다.

이상적인 경우는, 버너(1)의 종축선과 동일한 축선을 따라 연장되는, 점선으로 표시된 2개의 동심원(12, 13)으로 표시하였다. 외측 반경(R_A2)를 갖는 동심원(12)은, 석영 유리관(2)의 외벽을 둘러싸며, 내측 반경(R_I3)을 갖는 동심원(13)은, 석영 유리관(3)의 내측 표면에 접하면서 접촉한다. 동심원(12, 13)은 공통의 종축선(14)을 중심으로 하므로, 두 동심원간의 간극은 모든 위치에서 동일하다.

도시된 실시예에 있어서, 분리 가스 노즐(7)의 공칭 간극 폭은 0.8 mm 이다. 인접한 석영관(2, 3)의 편심율, 벽 두께 및 직경의 편차, 및 편심 배열은, 상기 공칭 간극 폭에 대하여 편차를 유발시킨다. 식별 번호 "10" 은, 최대 실간극(實間隔) 폭을 나타내며, 식별 번호 "11"은, 최소 실간극 폭을 나타낸다. 치수 편차를 결정하는 제 1 단계는, 하기의 식에 따라 환형 간극의 폭을 계산하는 것이다.

S = (외측 석영 유리관(3)의 내경) - (내측 석영 유리관(2)의 외경)

상기 두 석영 유리관이 모두 치수 편차를 갖기 때문에, 공차의 상한 값인 S_max(최대 편차) 및 하한 값인 S_min(최소 편차)가 계산된다. 도시된 실시예에 있어서, 석영 유리관(3)의 내경의 최대치는 "4.7 mm + 0.05 mm = 4.75 mm" 이며, 이에 반해, 석영 유리관(2)의 외경의 최소치는 "3.1 mm - 0.05 mm = 3.05 mm" 이다. 상기 값들로부터, 최대 편차인 S_max가, "(4.75 mm - 3.05 mm)/2 = 0.85 mm" 로 계산된다.

상기와 유사하게, 석영 유리관(3)의 내경의 최소치는, "4.7 mm - 0.05 mm = 4.65 mm" 로 계산되며, 석영 유리관(2)의 외경의 최대치는, "3.1 mm + 0.05 mm = 3.15 mm" 로 계산된다. 이 값으로부터, 최소 편차인 S_min이, "(4.65 mm - 3.15 mm)/2 = 0.75 mm" 로 계산된다.

본 발명의 목적에 규정된 바와 같이, 치수 정확도는, 최대 편차와 최소 편차간의 차, 즉, "S_max- S_min= 0.85 mm - 0.75 mm = 0.1" 로 계산된다. 그런 다음, 연료 가스 노즐(8)과 외측 노즐(9)의 치수 편차도, 상기와 같은 방식으로 계산한다. 상기 각 환형 간극 노즐의 치수 편차는, 모두, 허용치인 0.1 mm 를 넘지 않는다.

도 2 는, 본 발명의 방법을 실시하기에 적절한 장치를 도시하는데, 이 장치는, 증착 버너(1), 회전대(27), 및 수평 이동대(28)로 이루어진다.

증착 버너(1)는, 버너 구부(口部)(31)를 나타내는 도 1 의 개략 평면도에 도시된 바와 같이, 4-노즐 버너이다. 여기서부터, 도 1 에서와 동일한 증착 버너(1)의 구성 요소에 대해서는, 도 1 의 식별 번호를 사용하여 표시하기로 한다.

증착 버너(1)는, 종축선(14)에 대하여 기본적으로 회전 대칭이다. 상기 버너는, 공통의 축선을 중심으로 배열된 3개의 환형 간극 노즐(분리 가스 노즐(7), 연료 가스 노즐(8), 및 외측 노즐(9))에 의해 둘러 싸인 중앙 노즐(6)과 공통의 축선을 중심으로 배열된 4개의 석영 유리관(2, 3, 4, 5)으로 이루어진다. 상기 중앙 노즐(6), 분리 가스 노즐(7), 연료 가스 노즐(8), 및 외측 노즐(9)의 단면적 비는 1 : 5 : 15 : 40 이다.

각 노즐(6∼9)은 가스 흡입구(30a, 30b, 30c, 30d)를 구비한다. 불화수소산 에칭에 의해, 버너 구부(31) 근처의 석영 유리관의 상단면을 연마하혀, 그 모서리를 매끄럽게 만든다.

증착 버너(1)는 브라켓(32)에 맞물리는 정렬 수단에 의해 수직으로 정렬되어 매달린다. 상기 브라켓(32)에는, 증착 버너(1)가 관통하는 보어 구멍(25)이 나 있다. 증착 버너(1)에 접촉하는 그 보어 구멍(25)의 상부 영역과 하부 영역의 주위에는 각각 나사산이 나 있다. 유니언 너트(34)를 그 나사산(34)에 조이면, 그 유니언 너트(34)의 원추대 형상의 내측 표면부(23)가, 그와 공통 축선을 중심으로 배치된 가요성의 링(33)에 대해 눌려져서, 그 링이 브라켓(32)의 종방향 선단면(22)과 증착 버너(1)의 외측 표면(35)에 대해 눌려지게 된다. 상기 2개의 유니언 너트(34)를 조이면, 증착 버너(1)의 외측 표면(35)이, 동일 축선을 중심으로 하는 2 지점에 지지되어, 축방향으로의 안내를 제공하게 된다.

회전대(27)에 지지되어 종축선(14)에 대해 수직으로 연장되는 회전축(21)은, 브라켓(32)의 중앙부에 맞물린다. 상기 회전축(21)을 중심으로 회전이 일어나면, 증착 버너(1)는 회전 각도 "β"(식별 번호는 "36" 이며, 도면상에서 지면(紙面)에 수직한 방향으로의 각도)만큼 회전한다. 잠금 스크류(20)는 회전축(21)의 위치를 고정하는 기능을 수행하며, 이에 반해, 회전대(27)에 작용하는 조정 스크류(19)는, 회전 버너(1)가 축(37)을 중심으로 α(식별 번호 "38" )의 회전각만큼 회전하는 것을 용이하게 해준다. 상기 축(37)은, 상용의 수평 이동대(28)에 부착된 지지 블록(26)에 상기 회전대(27)를 연결시킨다. 스핀들(39)은, 연장 아암(40)에 나사결합되는 상기 수평 이동대(28)에 직선 운동을 제공한다.

여기서, 도 2 에 도시된 장치를 바탕으로, 본 발명의 방법을 광섬유의 모재에 적용한 예에 대하여 설명하고자 한다.

제 1 단계는, 적절히 선택되고 세심하게 제조된 석영 유리관을 이용하여, 유리 제조업 분야에 개시된 방법으로 증착 버너(1)를 제조하는 것으로 이루어진다. 그런 다음, 도 1 에 도시된 바와 같이, 3개의 환형 간극 노즐에 대한 치수 편차를 결정하기 위하여, 윤곽 투영기(profile projector)로 상기 증착 버너의 버너 구부(口部)(31)의 치수를 측정한다. 도시된 실시예에 있어서, 상기 3개의 노즐에 대한 치수 편차는, 내측 노즐에서 외측 노즐의 순으로, 각각, 0.1 mm, 0.006 mm, 및 0.07 mm 이다. 따라서, 증착 버너(1)는, 모든 연료 가스 노즐에 대해 0.1 mm 이하로 요구되는, 간극 폭의 최대 편차에 대한 요구 사항을 충족시킨다.

그런 다음, 증착 버너(1)를 보어 구멍(25) 안으로 삽입시켜서, 동일 축선을 중심으로 그 증착 버너의 외곽 표면(35)에 접촉하는 가요성의 링(33)에 의해, 그 증착 버너에 대해서 축선 방향으로 정확한 안내가 보장되게 배열하여, 그 증착 버너를 브라켓(32)에 고정시킨다. 회전축(21)과 축(37)을 사용하여, 상기 증착 버너(1)의 종축선(14)이 수직으로 배향하도록 그 버너를 정렬한다.

그런 다음, 상기 증착 버너(1)의 종축선(14)이 만드렐(12)의 종축선(도 2에서는, 지면에 수직하게 연장됨)과 교차하게 될 때까지, 상기 고정 및 정렬된 증착 버너(1)를 수평 이동대(28)에 의해 수평면을 따라 이동시킨다.

제조, 정렬, 및 배치된 후의 증착 버너(1)는 독특하면서도 재현성있는 특성을 보여준다. 새로이 교체 투입되는 증착 버너가 본 발명의 방법에 따라 제조, 정렬, 및 배치된다면, 그 교체 투입되는 버너에서도 상기 버너의 특성이 재현되므로, 공정 인자에 대한 노동 및 비용 집약적인 조절이 필요치 않으며, 이는, 증착 버너가 한 데 모여 있는 일련의 증착 버너 중의 하나인 경우에도 마찬가지이다.

OVD 법으로 GeO₂가 도핑된 코아(core) 층을 형성시키려면, 만드렐(12)의 종축선을 중심으로 회전하는 만드렐의 전후 방향을 따라, 증착 버너(1)를 이동시키면서 수트(soot) 입자를 증착시킨다. 상기의 목적을 달성하기 위해서, SiCl₄, GeCl₄, 및 캐리어 가스 산소를 그 증착 버너(1)의 중앙 노즐(6)에 공급하는데, 상기 2 가지의 원료 성분 (SiCl₄+ GeCl₄)과 캐리어 가스 산소의 흐름을, 1 : 1 의 몰비로 공급한다. 분리 가스 산소, 연료 가스 산소, 및 수소를, 각각, 분리 가스 노즐(7), 연료 가스 노즐(8), 및 외측 노즐(9)을 통하여 공급한다. 4 종의 가스 흐름, 즉, (SiCl₄+ GeCl₄+ 캐리어 가스 산소), 분리 가스 산소, 수소, 및 연료 가스 산소를, 각각 1 : 1 : 10 : 5 의 체적 비로 공급한다.

코아 층이 공칭 크기까지 성장하면, 그 코아 층에다 제 1 SiO₂코팅 층을 증착시킨다. 그렇게 하기 위하여, 증착 버너(1)로의 GeCl₄의 공급을 중단시키고, 도핑되지 않은 SiO₂입자들을 그 지점으로부터 증착시키면서, 코팅 유리층을 형성시킨다.

마지막으로, 만드렐(12)을 분리시키고, 연속 형성된 그린 바디(green body)를, 일반적으로 개시된 방법으로 청정 처리, 소결, 및 콜랩스(collapse)시켜서 코아 로드로 만든다. 그런 다음, 그 코아 로드에 코팅 유리층을 추가로 코팅하여, 광섬유 모재의 제조 과정을 완료한다.

Claims (10)

1. 동일 축선을 중심으로 배열된 복수의 석영 유리관(2∼5)에 의해 형성되는 복수의 환형 간극 노즐(7∼9)을 갖는 회전 대칭의 증착 버너(1)에, 유리 원료 물질과 연료 가스를 주입하여, 그 증착 버너의 화염내에서 유리 원료 물질로부터 SiO₂입자를 형성시키고, 회전하는 만드렐(12)의 종축선을 따라 상기 증착 버너(1)를 전후로 이동시키면서, 상기 SiO₂입자를 그 회전하는 만드렐에 증착시켜 기본적으로 원통형의 다공질 블랭크를 형성시키는, 석영 유리체의 제조 방법으로서,

   상기 증착 버너(1)가, 간극 폭에 대한 최대 치수 편차가 0.1 mm 인 환형 간극 노즐(7∼9)을 구비하고,

   상기 증착 버너(1)가, 그 증착 버너의 외곽 표면(35)을 보지(保持)하는 정렬 수단(27 ; 32)에 의해서, 그 정렬 수단과의 공통 축선을 중심으로 둘러싸여서 일정한 방향으로 정렬되며,

   상기 정렬 수단(27 ; 32)이, 그 정렬 수단을 수평 방향으로 이동시키는 이동 수단(28)에 연결되는 것을 특징으로 하는 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 증착 버너(1)가, 공통 축선을 중심으로 배열되는 각각 하나의 가요성 링(33)을 갖는 적어도 2개의 이격된 지지편(34)을 구비하는 정렬 수단(27 ; 32)에 의해서 정렬되는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제 1 항 또는 2 항에 있어서, 상기 동일 축선을 중심으로 한 석영 유리관(2∼5)의 선단에서, 윤곽 투영기에 의해 그 석영 유리관의 배열을 측정하고, 그 측정 결과로부터, 상기 환형 간극 노즐(7∼9)의 치수 편차를 결정하는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제 1 항 내지 3 항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 석영 유리관(2∼5)의 선단을 연마한 다음, 이를, 화학적 에칭에 의해 매끄럽게 만드는 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제 1 항 내지 4 항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 증착 버너(1)가, 정렬 수단(27 ; 32)에 의해서 수직 방향으로 정렬되는 것을 특징으로 하는 방법.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 증착 버너(1)의 종축선(14)이 상기 만드렐(12)의 종축선과 교차하도록, 이동 수단(28)에 의해서, 그 증착 버너(1)를 만드렐의 하방에 배치되는 것을 특징으로 하는 방법.
7. 복수의 환형 간극 노즐(7∼9)을 가지며, 동일 축선을 중심으로 한 복수의 석영 유리관(2∼5)의 배열에 의해 형성되고, 또한 지지편에 연결되는, 회전 대칭의 증착 버너(1)를 구비하여, 제 1 항 내지 제 6 항 중의 어느 한 항에 따른 방법을실시하는 장치로서,

   상기 환형 간극 노즐이, 최대 치수 편차가 0.1 mm 인 간극 폭을 갖고,

   상기 지지편이, 상기 증착 버너(1)와 공통의 축선을 중심으로 그 증착 버너의 외곽 표면을 둘러싸고 제 1 회전축(21)과 제 2 회전축(37)을 중심으로 회전하며 수평 이동 수단(28)에 연결되는, 정렬 수단(27 ; 32)으로서 제공되는 것을 특징으로 하는 장치.
8. 제 7 항에 따른 방법으로서, 상기 정렬 수단(27 ; 32)이, 공통의 축선을 중심으로 하는 각각 하나의 가요성 링(33)을 갖는, 적어도 2개의 이격된 지지편(34)를 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
9. 제 7 항 내지 9 항 중의 어느 한 항에 따른 방법으로서, 상기 석영 유리관(2∼5)의 선단을 연마한 다음, 이를, 화학적 에칭에 의해 매끄럽게 만드는 것을 특징으로 하는 방법.
10. 제 7 항 내지 9 항 중의 어느 한 항에 따른 방법으로서, 버너의 화염이 나오는 상기 석영 유리관(2∼5) 각각의 선단이, 그 석영 유리관의 종축선과 수직으로 교차하는 것을 특징으로 하는 방법.