WO2018180495A1 - 光ファイバ多孔質母材の製造装置及び製造方法 - Google Patents

光ファイバ多孔質母材の製造装置及び製造方法 Download PDF

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辰行 東澤
政一 品田
理樹 中嶋
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古河電気工業株式会社
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    • C03B2207/50—Multiple burner arrangements
    • C03B2207/54—Multiple burner arrangements combined with means for heating the deposit, e.g. non-deposition burner

Definitions

  • the present invention relates to an apparatus and method for manufacturing an optical fiber porous preform having an auxiliary burner.
  • a silica glass optical fiber is manufactured by drawing 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 porous layer is formed by an OVD (Outside Vapor Deposition) apparatus or the like.
  • a radius of a target for rotating glass particles produced by introducing a combustible gas, an auxiliary gas, and a glass raw material into a glass particle synthesis burner provided in a reaction vessel and causing a flame hydrolysis reaction. Deposit in the direction.
  • a porous layer is formed on the outer periphery of the target, and an optical fiber porous base material (hereinafter also referred to as a porous base material) that is the basis of the optical fiber base material is manufactured.
  • a porous base material optical fiber porous base material
  • the present inventor has intensively studied the cause of the occurrence of cracks, and one of the causes is that the flame of the auxiliary burner is blown by the supply air in the reaction vessel of the OVD apparatus when manufacturing the porous base material. I found out.
  • the air supply air is an airflow that flows in the reaction vessel in order to discharge excess glass fine particles that have been generated in the reaction vessel but not deposited on the target to the outside of the reaction vessel.
  • the flame of the auxiliary burner is blown by this air flow, the heated portion at the end of the porous base material fluctuates, and there is a possibility that baking will be insufficient. If the porous base material is insufficiently baked, the porous base material itself cannot withstand the stress generated when the porous base material contracts in the subsequent vitrification step, and cracks may occur.
  • an optical fiber porous preform manufacturing apparatus includes a reaction vessel, at least one main burner provided in the reaction vessel, A gas supply unit for supplying a raw material gas and a combustible gas to the main burner, and supplying a gas containing the combustible gas and the raw material gas from the main burner to the starting material in the reaction vessel.
  • An optical fiber porous preform manufacturing apparatus that forms a porous preform by moving a burner relative to the starting material and depositing fine particles generated by the reaction of the gas on the outer periphery of the starting material.
  • at least one auxiliary burner for heating the end of the porous base material, and airflow guide means provided in the vicinity of the auxiliary burner.
  • the apparatus for manufacturing an optical fiber porous preform according to one aspect of the present invention is the above-described invention, wherein the air flow guide means has an opening on a radiation side of a flame radiated from the auxiliary burner and And a shape covering the side opposite to the radiation side and the side portion viewed from the radiation side.
  • the open portion is located on the downstream side of the air flow generated in the reaction vessel. It is characterized by.
  • the optical fiber porous preform manufacturing apparatus is characterized in that, in the above invention, the position of the auxiliary burner relative to the starting material is fixed.
  • a gas containing a combustible gas and a raw material gas is supplied from a main burner to a starting material in a reaction vessel, and the main burner is used as the starting material.
  • An optical fiber porous preform manufacturing method in which a porous preform is formed by depositing fine particles generated by the reaction of the gas on the outer periphery of the starting material by moving relative to the outer circumference of the starting material, and emitting a flame
  • a porous preform is formed by depositing fine particles generated by the reaction of the gas on the outer periphery of the starting material by moving relative to the outer circumference of the starting material, and emitting a flame
  • the airflow guide means in which the flame emission side is open, from the side opposite to the flame emission side from the auxiliary burner, and from the side portion side as seen from the emission side, The end of the porous base material is heated by the auxiliary burner while avoiding an air flow toward the flame.
  • the manufacturing apparatus and the manufacturing method of the optical fiber porous preform according to the present invention it is possible to prevent the flame of the auxiliary burner from being greatly blown by providing the airflow guide means around the auxiliary burner.
  • the end portion of the base material can be sufficiently baked, and the occurrence of cracks in the optical fiber porous base material in the vitrification process, which is a subsequent process, can be suppressed.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a main part of an OVD apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an enlarged view of an encircled portion A in FIG.
  • FIG. 3 is a side view of a windshield according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a top view of a windshield according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a side view showing windbreak according to Modification 1 of the present invention.
  • FIG. 6 is a side view showing windbreak according to the second modification of the present invention.
  • FIG. 7 is a side view showing windbreak according to the third modification of the present invention.
  • FIG. 8 is a top view showing windbreaks according to Modification 4 of the present invention.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a main part of an OVD apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an enlarged view of an encircled portion A in FIG.
  • FIG. 3 is a side view of a
  • FIG. 9 is a top view showing windbreaks according to the fifth modification of the present invention.
  • FIG. 10 is a top view showing windbreaks according to Modification 6 of the present invention.
  • FIG. 11 is a top view showing windbreaks according to the modified example 7 of the present invention.
  • FIG. 1 shows an OVD (Outside Vapor Deposition) apparatus as an apparatus for producing an optical fiber porous preform according to this embodiment.
  • FIG. 2 is an enlarged view of the enclosing portion A of FIG.
  • the OVD apparatus 1 includes a reaction vessel 11, a glass fine particle synthesis burner 12, an auxiliary burner 13 provided with a windscreen 20, an auxiliary burner 14 provided with a windscreen 21, and a gas supply A portion 15 is provided.
  • the reaction vessel 11 is configured to be able to carry in and accommodate the target 16 and the dummy rod 17.
  • the reaction vessel 11 is provided with an air introduction port 11a for introducing clean air from the outside or a predetermined air supply unit (not shown), and an exhaust duct 11b for exhausting the gas in the reaction vessel 11. ing.
  • an air flow 3 from the air introduction port 11a toward the exhaust duct 11b is generated in the reaction vessel 11. . Due to the air flow 3, surplus glass particles floating in the reaction vessel 11 during the production of the porous base material 2 can be discharged from the exhaust duct 11b.
  • the glass fine particle synthesizing burner 12 as a main burner is composed of at least one concentric multiple tube burner for depositing glass fine particles on a target 16 as a starting material or for performing baking.
  • the glass fine particle synthesis burner 12 is supplied with a main raw material gas such as silicon tetrachloride (SiCl 4 ), hydrogen (H 2 ) gas as a combustible gas, and oxygen (O 2 ) gas as a combustible gas from a gas supply unit 15.
  • argon (Ar) gas which is a seal gas, is introduced at the same time.
  • the dummy rod 17 is a part that is connected to both ends of the target 16 and is gripped by a gripping part (not shown) for rotating and driving the target 16.
  • a gas composed of vaporized SiCl 4 gas, H 2 gas, and O 2 gas is supplied while being ignited and burned in the glass fine particle synthesis burner 12.
  • SiCl 4 hydrolyzed in the flame becomes silica fine particles and is deposited around the target 16.
  • the glass fine particle synthesizing burner 12 is repeatedly reciprocated along the longitudinal direction of the target 16 while rotating the target 16 (arrow B in FIG. 1). Thereby, glass fine particles are uniformly deposited on the outer periphery of the target 16, and the porous layer 18 in the porous base material 2 is formed.
  • the target 16 includes a portion that becomes a core when it becomes an optical fiber and a portion that becomes a clad formed around the core.
  • the porous layer 18 later becomes an optical fiber, the porous layer 18 becomes a clad portion integrated with a portion to be the clad of the target 16.
  • each of the auxiliary burners 13 and 14 is provided in the vicinity of the end portion along the longitudinal direction of the target 16.
  • the positions of the auxiliary burners 13 and 14 are positions fixed with respect to the end of the target 16.
  • auxiliary burners 13 and 14 are constituted so that both ends of porous base material 2 to be manufactured can be heated.
  • the auxiliary burner 13 a predetermined combustion gas supply unit (not shown), for example, combustion supporting gas such as flammable gas and O 2 gas, such as H 2 gas is introduced.
  • a combustible gas or an auxiliary combustible gas is ignited and burned in the auxiliary burners 13 and 14, and the end of the target 16 is heated.
  • FIGS. 2, 3, and 4 are a side view and a top view of the windshields 20 and 21, respectively, according to this embodiment.
  • the wind shields 20 and 21 as the airflow guiding means according to this embodiment are provided in the vicinity of the auxiliary burners 13 and 14, respectively.
  • the windshields 20 and 21 at least the radiation side of the flame radiated from the auxiliary burners 13 and 14 is opened.
  • the windshields 20 and 21 respectively have a shape that covers the auxiliary burners 13 and 14 on the side opposite to the flame emission side and the side portion viewed from the emission side.
  • the windshields 20 and 21 have the shape of the side view (see FIG. 3) viewed from the paper side in FIG.
  • the windshields 20 and 21 are made of, for example, titanium (Ti) or a Ti alloy. Ti or Ti alloy is preferable as a material for the windshields 20 and 21 disposed in the vicinity of the auxiliary burners 13 and 14 from the viewpoint of excellent corrosion resistance and heat resistance.
  • a material of the windshields 20 and 21 it is also possible to employ
  • the windshield 20 is located on the upstream side of the airflow 3 generated in the reaction vessel 11 with respect to the auxiliary burner 13, and the portion where the windshield 20 is open on the downstream side of the airflow. Is located. Accordingly, the airflow 3 is not directly applied to the auxiliary burner 13. Further, as shown in FIG. 4, the airflow 3 is guided by the side surface 20 a of the windshield 20 on the side of the auxiliary burner 13, and the airflow 3 is prevented from flowing into a portion where the windshield 20 is open. it can. Thereby, it can avoid that the airflow 3 goes to the flame of the auxiliary burner 13. Therefore, it can suppress that the flame of the auxiliary burner 13 is greatly blown by the airflow 3, and the flame can be stabilized.
  • the end of the porous base material 2 can be stably heated and sufficiently baked.
  • the glass fine particle synthesizing burner 12 has a higher gas flow rate than the auxiliary burners 13 and 14, and is therefore unlikely to be greatly swung by the air flow 3.
  • FIG. 5 is a side view showing the windshield 22 according to the first modification of the present invention. As shown in FIG. 5, the side surface shape of the windshield 22 by the modification 1 is a rectangular shape.
  • FIG. 6 is a side view showing the windshield 23 according to the second modification of the present invention.
  • the side surface shape of the windshield 23 according to the modified example 2 has a tapered shape corresponding to the shape of the end of the porous preform 2, and the porous preform of the windshield 23. It is a quadrilateral having a tapered shape such that the two sides extend toward the lower part.
  • FIG. 7 is a side view showing the windshield 24 according to the third modification of the present invention.
  • the side surface shape of the windshield 24 according to the modified example 3 has a shape in which the upper corner is rounded in the side surface shape of the windshield 20 according to the above-described embodiment.
  • FIG. 8 is a top view showing the windshield 25 according to the fourth modification of the present invention.
  • the top surface shape of the windshield 25 according to the modified example 4 has a C-shape in which the flame emission side from the auxiliary burners 13 and 14 is open, and radiates against the auxiliary burners 13 and 14.
  • emission side from the side is comprised.
  • FIG. 9 is a top view showing the windshield 26 according to the fifth modification of the present invention.
  • the top surface shape of the wind shield 26 according to the modified example 5 has an L shape in which the flame emission side from the auxiliary burners 13 and 14 is open, and radiates with respect to the auxiliary burners 13 and 14.
  • emission side from the side is comprised.
  • FIG. 10 is a top view showing a windshield 27 according to the sixth modification of the present invention.
  • the top surface shape of the windshield 27 according to the modified example 6 is an even polygonal shape, for example, a hexagonal shape in which one side of the flame emission side of the auxiliary burners 13 and 14 is opened.
  • the windshield 27 comprises the shape which covers the side part side seen from the radiation
  • FIG. 11 is a top view showing the windshield 28 according to the modified example 7 of the present invention.
  • the shape of the top surface of the windbreak 28 according to the modified example 7 is an odd polygonal shape, for example, a pentagonal shape in which one side of the flame on the flame side of the auxiliary burners 13 and 14 is opened.
  • the windshield 28 comprises the shape which covers the side part side seen from the radiation
  • FIG. 11) can be appropriately selected and combined.
  • various windshield shapes such as a windshield having an upper surface shape (see FIG. 11) according to the modified example 7 can be used.
  • the airflow 3 in the reaction vessel 11 can be prevented from directly hitting the flame of the auxiliary burner 13 by the windshields 20 and 21 as the airflow guide means. Since the airflow 3 is stable without being greatly blown, the end of the porous base material 2 can be sufficiently baked. Accordingly, it is possible to suppress the occurrence of cracks in the porous base material 2 in the vitrification step performed after the production of the porous base material 2.
  • SiCl 4 is used as the glass raw material.
  • SiHCl 3 , SiHCl 2 , or the like may be used as the glass raw material, or GeCl 4 may be further used as the Ge raw material as the dopant. It may be used.
  • a glass raw material such as siloxane may be used.
  • short-chain hydrocarbons such as CH 4 , C 2 H 6 , C 3 H 8 , and C 4 H 10 may be used as the combustible gas.
  • the glass particle synthesizing burner 12 is reciprocated along the longitudinal direction of the target 16.
  • the glass particle synthesizing burner 12 and the porous base material 2 are relatively reciprocated. It is also possible to move the porous base material 2 back and forth with the glass fine particle synthesis burner 12 stationary.
  • the example of the shape of the side surface of the windshield 20 according to the embodiment in which the upper corners are rounded is given.
  • the upper corner may be rounded.
  • optical fiber porous preform manufacturing apparatus and method according to the present invention are suitable for application to the manufacture of an optical fiber porous preform.

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Abstract

補助バーナーの炎が煽られることを抑制して多孔質母材の焼締めを十分に行い、ガラス化工程での多孔質母材におけるクラックの発生を抑制すること。反応容器内に設けられた少なくとも１本の主バーナーと、主バーナーに原料ガス及び可燃ガスを供給するガス供給部と、を備え、反応容器内において、主バーナーから可燃ガス及び原料ガスを含むガスを出発材に供給しつつ、主バーナーを出発材に対して相対的に移動させて、出発材の外周に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、多孔質母材の端部を加熱する少なくとも１本の補助バーナーと、補助バーナーの近傍に設けられた気流案内手段と、を備える。

Description

光ファイバ多孔質母材の製造装置及び製造方法
　本発明は、補助バーナーを有する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。
　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母材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。ここで、多孔質層は、ＯＶＤ（Outside　Vapor　Deposition）装置などによって形成される。
　ＯＶＤ装置においては、反応容器内に設けられたガラス微粒子合成用バーナーに可燃性ガス、助燃性ガス、及びガラス原料を導入し、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の半径方向に堆積させる。これにより、ターゲットの外周に多孔質層が形成されて、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）が製造される。この多孔質母材を製造する際に、ガラス微粒子合成用バーナー以外に、多孔質母材の両端部を焼締めるための加熱を行う、補助バーナーを使用することが知られている（特許文献１参照）。補助バーナーを用いて多孔質母材の端部を焼締めることによって、堆積された多孔質層の割れ（クラック）やターゲットからの剥がれが抑制される。
特開２００３－１６５７３８号公報
　ところが、多孔質母材を製造した後のガラス化工程において、多孔質母材をガラス化する際にクラックが発生する場合があった。本発明者は、クラックの発生原因について鋭意検討を行い、多孔質母材を製造する際に、補助バーナーの炎がＯＶＤ装置の反応容器内の給気風によって煽られることが原因の一つであることを知見した。給気風とは、反応容器内において生成されつつもターゲットに堆積しなかった余剰のガラス微粒子を反応容器外に排出するために、反応容器内に流される気流である。この気流によって補助バーナーの炎が煽られると、多孔質母材の端部の加熱部分が変動するため、焼締めが不足する可能性が生じる。多孔質母材の焼締めが不足すると、後のガラス化工程において、多孔質母材が収縮する際に生じる応力に多孔質母材自体が耐えられず、クラックが発生する場合がある。
　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、補助バーナーの炎が煽られることを抑制して光ファイバ多孔質母材の端部の焼締めを十分に行うことができ、後のガラス化工程での光ファイバ多孔質母材におけるクラックの発生を抑制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。
　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、反応容器と、前記反応容器内に設けられた少なくとも１本の主バーナーと、前記主バーナーに原料ガス及び可燃ガスを供給するガス供給部と、を備え、前記反応容器内において、前記主バーナーから前記可燃ガス及び前記原料ガスを含むガスを出発材に供給しつつ、前記主バーナーを前記出発材に対して相対的に移動させて、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、前記多孔質母材の端部を加熱する少なくとも１本の補助バーナーと、前記補助バーナーの近傍に設けられた気流案内手段と、を備え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、上記の発明において、前記気流案内手段は、前記補助バーナーが放射する火炎の放射側が開口しているとともに、前記補助バーナーに対して、前記放射側とは反対側、及び前記放射側から見た側部側を覆う形状を有す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、上記の発明において、前記気流案内手段において、開口している部分は、前記反応容器内に生じる気流の下流側に位置す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、上記の発明において、前記補助バーナーの前記出発材に対する位置が固定さ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方法は、反応容器内において、主バーナーから可燃ガス及び原料ガスを含むガスを出発材に供給しつつ、前記主バーナーを前記出発材に対して相対的に移動させて、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、火炎を放射する補助バーナーの近傍に設けられ、前記火炎の放射側が開口している気流案内手段によって、前記補助バーナーからの前記火炎の放射側とは反対側から、及び前記放射側から見て側部側から、前記火炎に向かう気流を回避させつつ、前記補助バーナーによって前記多孔質母材の端部を加熱することを特徴とする。
　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、補助バーナーの周囲に気流案内手段を設けることによって、補助バーナーの炎が大きく煽られることを抑制できるので、光ファイバ多孔質母材の端部の焼締めを十分に行うことができ、後工程となるガラス化工程における光ファイバ多孔質母材のクラック発生を抑制することが可能となる。
図１は、本発明の一実施形態によるＯＶＤ装置の要部を示す概略図である。 図２は、図１における囲み部Ａを拡大した拡大図である。 図３は、本発明の一実施形態による風よけの側面図である。 図４は、本発明の一実施形態による風よけの上面図である。 図５は、本発明の変形例１による風よけを示す側面図である。 図６は、本発明の変形例２による風よけを示す側面図である。 図７は、本発明の変形例３による風よけを示す側面図である。 図８は、本発明の変形例４による風よけを示す上面図である。 図９は、本発明の変形例５による風よけを示す上面図である。 図１０は、本発明の変形例６による風よけを示す上面図である。 図１１は、本発明の変形例７による風よけを示す上面図である。
　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。また、各図面において、同一又は対応する要素には適宜同一の符号を付し、重複した説明を適宜省略する。さらに、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。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。
　まず、本発明の一実施形態による光ファイバ多孔質母材の製造装置および製造方法について説明する。図１は、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ＯＶＤ（Outside　Vapor　Deposition）装置を示す。図２は、図１の囲み部Ａの拡大図である。
　図１に示すように、ＯＶＤ装置１は、反応容器１１、ガラス微粒子合成用バーナー１２、風よけ２０が配置された補助バーナー１３、風よけ２１が配置された補助バーナー１４、及びガス供給部１５を備えて構成される。
　反応容器１１は、ターゲット１６及びダミーロッド１７を搬入及び収容可能に構成されている。反応容器１１には、外部又は所定の空気供給部（図示せず）から清浄な空気を導入するための空気導入口１１ａ、及び反応容器１１内の気体を排気するための排気ダクト１１ｂが設けられている。空気導入口１１ａを通じて反応容器１１内に清浄な空気が導入されるとともに、排気ダクト１１ｂから排気されることによって、反応容器１１内には空気導入口１１ａから排気ダクト１１ｂに向かう気流３が発生する。気流３によって、多孔質母材２の製造中において反応容器１１内に浮遊する余剰のガラス微粒子を、排気ダクト１１ｂから排出させることができる。
　主バーナーとしてのガラス微粒子合成用バーナー１２は、出発材としてのターゲット１６にガラス微粒子を堆積させるため、又は焼締めを行うための同心円状の少なくとも１本の多重管バーナーから構成される。ガラス微粒子合成用バーナー１２には、ガス供給部１５から例えば四塩化珪素（ＳｉＣｌ4）などの主原料ガス、可燃ガスである水素（Ｈ2）ガス、助燃性ガスである酸素（Ｏ2）ガス、及びシールガスであるアルゴン（Ａｒ）ガスなどが同時に導入される。ダミーロッド１７は、ターゲット１６の両端に接続され、ターゲット１６を回転駆動及び昇降駆動させるための把持部（図示せず）に把持されている部分である。ガラス微粒子の堆積においては、気化させたＳｉＣｌ4ガス、Ｈ２ガス、及びＯ２ガスから構成されるガスがガラス微粒子合成用バーナー１２において点火燃焼されつつ供給される。火炎中で加水分解反応されたＳｉＣｌ4は、シリカ微粒子となってターゲット１６の周囲に堆積される。これとともに、ターゲット１６を回転させながら、ガラス微粒子合成用バーナー１２を、ターゲット１６の長手方向に沿って繰り返し往復移動させる（図１中矢印Ｂ）。これにより、ターゲット１６の外周にガラス微粒子が均一に堆積されて、多孔質母材２における多孔質層１８が形成される。ターゲット１６は、光ファイバとなった際にコアとなる部分とその周囲に形成されたクラッドとなる部分とから構成される。多孔質層１８は、後に光ファイバとなった際に、ターゲット１６のクラッドとなる部分と一体化されたクラッド部になる。
　図２に示すように、補助バーナー１３，１４はそれぞれ、ターゲット１６の長手方向に沿った端部近傍に設けられる。補助バーナー１３，１４の位置は、ターゲット１６の端部に対して固定した位置である。これにより、補助バーナー１３，１４はそれぞれ、製造される多孔質母材２の両端部を加熱可能に構成される。補助バーナー１３，１４には、所定の燃焼ガス供給部（図示せず）から、例えばＨ2ガスなどの可燃性ガスやＯ2ガスなどの助燃性ガスが導入される。可燃性ガスや助燃性ガスが補助バーナー１３，１４において点火燃焼され、ターゲット１６の端部が加熱される。
　図３及び図４はそれぞれ、この一実施形態による風よけ２０，２１の側面図及び上面図である。図２，図３、及び図４に示すように、この一実施形態による気流案内手段としての風よけ２０，２１はそれぞれ、補助バーナー１３，１４の近傍に設けられている。風よけ２０，２１においては、少なくとも補助バーナー１３，１４が放射する火炎の放射側が開口している。また、風よけ２０，２１はそれぞれ、補助バーナー１３，１４に対して、火炎の放射側とは反対側、及び放射側から見た側部側を覆う形状を有する。この一実施形態において具体的に、風よけ２０，２１は、図２における紙面側から見た側面視（図３参照）の形状（以下、側面形状）が、多孔質母材２の端部の形状に対応したテーパ部を有する台形状である。また、風よけ２０，２１の図２における上部から見た上面視（図４参照）の形状（以下、上面形状）が、補助バーナー１３，１４の側部側を覆ってガードするＵ字形状である。風よけ２０，２１は、例えばチタン（Ｔｉ）やＴｉ合金から構成される。ＴｉやＴｉ合金は、耐腐食性及び耐熱性に優れている観点から、補助バーナー１３，１４の近傍に配置される風よけ２０，２１の材料として好ましい。なお、風よけ２０，２１の材料としては、耐腐食性及び耐熱性に優れているとともに加工が容易な、例えば石英ガラスなどの材料を採用することも可能である。
　図２に示すように、補助バーナー１３に対して風よけ２０は、反応容器１１内に生じる気流３の上流側に位置して、気流の下流側に風よけ２０の開口している部分が位置する。これによって、補助バーナー１３に気流３が直接当たらないように構成されている。また、図４に示すように、補助バーナー１３の側部側における風よけ２０の側面２０ａによって気流３が案内されて、風よけ２０の開口している部分に気流３が回り込むことを抑制できる。これにより、気流３が補助バーナー１３の火炎に向かうことを回避できる。そのため、補助バーナー１３の火炎が気流３によって大きく煽られることを抑制でき、火炎を安定させることができる。したがって、多孔質母材２の端部の加熱を安定して行って焼締めを十分に行うことが可能になる。なお、ガラス微粒子合成用バーナー１２は、補助バーナー１３，１４に比してガス流量が多いため、気流３によって大きく煽られる可能性は低い。
　次に、本発明の一実施形態による風よけの変形例１～７について説明する。
　（変形例１）
　図５は、本発明の変形例１による風よけ２２を示す側面図である。図５に示すように、変形例１による風よけ２２の側面形状は、矩形状である。
　（変形例２）
　図６は、本発明の変形例２による風よけ２３を示す側面図である。図６に示すように、変形例２による風よけ２３の側面形状は、上部が多孔質母材２の端部の形状に対応したテーパ形状を有するとともに、風よけ２３の多孔質母材２側の辺が下部に向かって拡がるようなテーパ形状を有する四角形である。
　（変形例３）
　図７は、本発明の変形例３による風よけ２４を示す側面図である。図７に示すように、変形例３による風よけ２４の側面形状は、上述した一実施形態による風よけ２０の側面形状において、上部の角を丸めた形状を有する。
　（変形例４）
　図８は、本発明の変形例４による風よけ２５を示す上面図である。図８に示すように、変形例４による風よけ２５の上面形状は、補助バーナー１３，１４からの火炎の放射側が開口したＣ字形状を有し、補助バーナー１３，１４に対して、放射側とは反対側及び放射側から見た側部側を覆う形状を構成している。
　（変形例５）
　図９は、本発明の変形例５による風よけ２６を示す上面図である。図９に示すように、変形例５による風よけ２６の上面形状は、補助バーナー１３，１４からの火炎の放射側が開口したＬ字形状を有し、補助バーナー１３，１４に対して、放射側とは反対側及び放射側から見た側部側を覆う形状を構成している。
　（変形例６）
　図１０は、本発明の変形例６による風よけ２７を示す上面図である。図１０に示すように、変形例６による風よけ２７の上面形状は、偶数の多角形状、例えば六角形状において補助バーナー１３，１４の火炎の放射側の一辺が開口した形状である。これにより、風よけ２７は、補助バーナー１３，１４に対して、放射側とは反対側及び放射側から見た側部側を覆う形状を構成している。
　（変形例７）
　図１１は、本発明の変形例７による風よけ２８を示す上面図である。図１１に示すように、変形例７による風よけ２８の上面形状は、奇数の多角形状、例えば五角形状において補助バーナー１３，１４の火炎の放射側の一辺が開口した形状である。これにより、風よけ２８は、補助バーナー１３，１４に対して、放射側とは反対側及び放射側から見た側部側を覆う形状を構成している。
　以上説明した、一実施形態による側面形状（図３）ならびに上面形状（図４）、変形例１～３による側面形状（図５～図７）、及び変形例４～７による上面形状（図８～図１１）は、適宜選択して組み合わせることが可能である。具体的に例えば、一実施形態による側面形状（図３参照）を有するとともに、変形例４による上面形状（図８参照）を有する風よけや、変形例２による側面形状（図６参照）を有するとともに、変形例７による上面形状（図１１参照）を有する風よけなど、種々の風よけの形状とすることができる。
　以上説明した本発明の一実施形態によれば、気流案内手段としての風よけ２０，２１によって、反応容器１１内の気流３が補助バーナー１３の火炎に直接当たらないようにできるので、火炎が気流３によって大きく煽られずに安定するため、多孔質母材２の端部の焼締めを十分に行うことが可能になる。したがって、多孔質母材２の製造後に行われるガラス化工程において、多孔質母材２におけるクラックの発生を抑制することが可能となる。
　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。
　上述の一実施形態においては、ガラス原料としてＳｉＣｌ4を用いた例を示したが、ガラス原料として例えばＳｉＨＣｌ3、ＳｉＨＣｌ2などを用いてもよいし、ドーパントとしてのＧｅ原料として、ＧｅＣｌ4をさらに用いてもよい。さらに、シロキサン等のガラス原料を用いてもよい。また、可燃性ガスとしては、Ｈ2以外にも例えば、ＣＨ4、Ｃ2Ｈ6、Ｃ3Ｈ8、Ｃ4Ｈ10などの短鎖炭化水素等を用いてもよい。
　上述の一実施形態においては、ガラス微粒子合成用バーナー１２をターゲット１６の長手方向に沿って往復移動させているが、ガラス微粒子合成用バーナー１２と多孔質母材２とは、相対的に往復移動させればよく、ガラス微粒子合成用バーナー１２を静止させて多孔質母材２を往復移動させることも可能である。
　また、上述した変形例３においては、一実施形態による風よけ２０の側面形状において、上部の角を丸めた形状の例を挙げているが、変形例１による風よけ２２の側面形状や変形例２による風よけ２３の側面形状において、上部の角を丸めた形状としてもよい。
　以上のように、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は、光ファイバ多孔質母材の製造に適用して好適なものである。
　１　ＯＶＤ装置
　２　多孔質母材
　３　気流
　１１　反応容器
　１１ａ　空気導入口
　１１ｂ　排気ダクト
　１２　ガラス微粒子合成用バーナー
　１３，１４　補助バーナー
　１５　ガス供給部
　１６　ターゲット
　１７　ダミーロッド
　１８　多孔質層
　２０，２１，２２，２３，２４，２５，２６，２７，２８　風よけ

Claims (5)

  1. 　反応容器と、
    　前記反応容器内に設けられた少なくとも１本の主バーナーと、
    　前記主バーナーに原料ガス及び可燃ガスを供給するガス供給部と、を備え、
    　前記反応容器内において、前記主バーナーから前記可燃ガス及び前記原料ガスを含むガスを出発材に供給しつつ、前記主バーナーを前記出発材に対して相対的に移動させて、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、
    　前記多孔質母材の端部を加熱する少なくとも１本の補助バーナーと、
    　前記補助バーナーの近傍に設けられた気流案内手段と、を備える
    　ことを特徴とする光ファイバ多孔質母材の製造装置。
  2. 　前記気流案内手段は、前記補助バーナーが放射する火炎の放射側が開口しているとともに、前記補助バーナーに対して、前記放射側とは反対側、及び前記放射側から見た側部側を覆う形状を有す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。
  3. 　前記気流案内手段の開口している部分は、前記反応容器内に生じる気流の下流側に位置す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。
  4. 　前記補助バーナーの前記出発材に対する位置が固定されていることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の光ファイバ多孔質母材の製造装置。
  5. 　反応容器内において、主バーナーから可燃ガス及び原料ガスを含むガスを出発材に供給しつつ、前記主バーナーを前記出発材に対して相対的に移動させて、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、
    　火炎を放射する補助バーナーの近傍に設けられ、前記火炎の放射側が開口している気流案内手段によって、前記補助バーナーからの前記火炎の放射側とは反対側から、及び前記放射側から見て側部側から、前記火炎に向かう気流を回避させつつ、前記補助バーナーによって前記多孔質母材の端部を加熱する
    　ことを特徴とする光ファイバ多孔質母材の製造方法。
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