專利名稱:光纖用母材的制造方法及光纖用母材的制造裝置的制作方法
技術領域:
本發明涉及利用在氫氧火焰水解反應來制造光纖用母材的制造方法及裝置,尤其 涉及使用使液態氫氣化而得到的氫進行水解反應的光纖用母材的制造方法及裝置。本申請 與下述日本專利申請相關、且主張下述日本專利申請的優先權。對于認可文獻通過參照而 被并入的指定國,下述專利申請中所記載的內容通過參照的方式而被結合到本申請中,成 為本申請的一部分。1.特愿 2008-187918 申請日 2008 年 7 月 18 日 2.特愿2009-168138 申請日 2009年7月16日。
背景技術:
在低溫貯藏槽中貯藏液態氫,然后將其升溫、氣化而供給到連接于后段的設備中 的氫供給設備已被實用化。例如,可以列舉制造高純度的石英玻璃的例子,其中,有使用VAD 法或OVD法的方法,無論哪種方法,都是向燃燒器內供給氫和氧、并對使其燃燒的氫氧火焰 中供給四氯化硅(SiCl4)等硅化合物,然后通過水解反應生成二氧化硅(SiO2),使生成的二 氧化硅沉積以制造多孔質母材,然后用電氣爐加熱多孔質母材,獲得透明的高純度的石英 玻璃。在用VAD法制造由折射率高的纖芯部和折射率比纖芯部低的包層部構成的光纖 預制棒的情況下,在纖芯沉積用燃燒器中,大多提供鍺作為用于提高石英玻璃的折射率的 添加劑。鍺以化合物的形式提供,例如,使用四氯化鍺(GeCl4)15 GeCl4在氫氧火焰中水解, 生成Ge02。SiCl4和GeCl4在常溫下是液體,其或者通過載氣產生氣泡而被氣化來提供、或 者通過加熱至比沸點高的溫度而被直接氣化來提供。提供給燃燒器的氫,可以使用常溫下所制造的氫或者是常溫下所貯藏的氫,作為 在其供給停止時的備用,可以考慮使用液態氫。或者所供給的所有氫為液態氫經氣化后得 到的氫的方法。在用VAD法或OVD法制造的設備中,使用質量流量控制器(MFC)來控制提供給燃 燒器的氣體的流量。用VAD法制作光纖用母材,將通過火焰水解反應生成的玻璃微粒子沉積在旋轉的 初始部件上來形成多孔質母材,然后將其在加熱爐內加熱至1500°C左右,形成透明的石英 玻璃。沉積中,檢測出多孔質母材的沉積前端位置,且配合多孔質母材的生長,調整提拉速 度,但是,如專利文獻1中所記載的,在沉積過程中,如果使提拉速度保持恒定的話,能夠穩 定地獲得具有所期望的折射率分布的光纖用母材,因此,每隔預定時間檢測相對于提拉速 度設定值的偏離量,根據所檢測到的偏離量校正SiCl4等原料氣體的流量。專利文獻2為 了保持提拉速度恒定,在多個包層用燃燒器中,只控制向與纖芯用燃燒器相鄰的包層用燃 燒器提供的氫量。專利文獻1 特開平1-239033號公報 專利文獻2 特開平3-M2341號公報。
發明內容
在使用常溫下所制造的氫的VAD裝置中,在該氫的供給被中斷時切換為供給氣化 液態氫所得到的氫,提拉速度不由自主地提高了洲左右,芯徑變細。另外,即使是在通常的 將液態氫氣化后使用的情況下,如果其使用量變化的話,提拉速度也會變化,芯徑也會產生 改變。專利文獻2是這樣的技術其只校正向與纖芯相鄰的燃燒器供給的氫,使纖芯部的溫 度變化、使提拉速度變化、且校正包層的生長速度。該技術沒有考慮因氫的來源不同而引起 的實際流量的改變。因此,在使用通常的氣體氫而不是使液態氫氣化的氫、在將其切換為使 液態氫氣化的氫的情況下,即使使提拉速度保持恒定、包層的生長速度也會顯著變化,從而 導致包層的厚度不穩定的情形。這種氫氣的流量變化的影響對通過VAD法制造的光纖用母材的光學特性表現得 非常明顯,存在不能穩定地獲得具有所期望的折射率分布的光纖用母材、次品的比率變大 的問題。為了解決上述問題,根據本發明的第一實施方式,提供一種光纖用母材的制造方 法,其用VAD法將玻璃微粒子依次沉積在一邊旋轉一邊被提拉的初始材料的前端,該方法 的特征在于,向纖芯沉積用燃燒器提供氧、氫、及硅化合物;將在氫氧焰下通過水解反應而 生成的二氧化硅依次沉積在初始材料的前端;調整提拉速度以與多孔質母材的生長相適 應、使得沉積的前端位置位于恒定位置;在各預定的時間計算提拉速度的平均值;計算所 算出的提拉速度的平均值與預先設定的提拉速度設定值之間的差值;在所提供的氫是常溫 下所制造的氫或者是常溫下所貯藏的氫的情況下,根據該差值校正被提供給纖芯沉積用燃 燒器的四氯化硅的流量;在所提供的氫是使液態氫氣化而得到的氫的情況下,根據該差值 校正被提供給纖芯沉積用燃燒器的氫的流量;在校正該氫的流量時,以與向纖芯沉積用燃 燒器所提供的氫的校正前后的流量之比相同的比、校正向包層沉積用燃燒器所提供的氫的 流量。在上述光纖用母材的制造方法中,還可以向所述纖芯沉積用燃燒器提供作為添加 劑的鍺化合物。另外,所述硅化合物可以是被加熱到沸點以上而被氣化的四氯化硅。所述 鍺化合物可以是被加熱到沸點以上而被氣化的四氯化鍺。在所述纖芯沉積用燃燒器及包層沉積用燃燒器二者中,可以提供來源相同的氫。 向所述纖芯沉積用燃燒器及包層沉積用燃燒器所提供的氫可以由以測定氣體的熱容量作 為測定原理的流量控制裝置來控制流量。所述以測定氣體的熱容量作為測定原理的流量控 制裝置為質量流量控制器。另外,根據本發明第二實施方式,提供一種光纖用母材的制造裝置,其用VAD法將 玻璃微粒子依次沉積在一邊旋轉一邊被提拉的初始材料的前端,該制造裝置的特征在于, 包括四氯化硅供給設備;供給在常溫下制造的氫或者在常溫下貯藏的氫的第1氫供給設 備;至少使液態氫氣化并供給氫的第2氫供給設備;調整提拉速度以配合母材的生長,使沉 積的前端位置位于恒定位置的機構;控制部,其每個預定的時間計算提拉速度的平均值,計 算所算出的提拉速度的平均值與預先設定的提拉速度設定值之間的差值,具有根據該差值 來校正被提供給纖芯沉積用燃燒器的四氯化硅的流量的模式、以及根據該差值來校正被提 供給纖芯沉積用燃燒器的氫的流量的模式;控制部設定為,在由第1氫供給設備供給氫的情況下使用校正四氯化硅的流量的模式,在由第2氫供給設備供給氫的情況下使用校正氫 的流量的模式,在校正該氫的流量的模式下,以與提供給纖芯沉積用燃燒器的氫的校正前 后的流量比相同的比來校正被提供給包層沉積用燃燒器的氫的流量。被提供給纖芯沉積用燃燒器及包層沉積用燃燒器的氫可以由以測定氣體的熱容 量作為測定原理的流量控制裝置來控制流量。以測定氣體的熱容量作為測定原理的流量控 制裝置為質量流量控制器。光纖用母材的制造裝置還具有檢測部,該檢測部檢測所供給的氫在常溫下制造的 或貯藏的氫與使液態氫氣化的氫之間的切換的情況,控制部可以根據檢測部檢測到的被切 換的情況而切換使用的模式。上述發明的概要所列舉的并不都是本發明的必要特征。另外,這些特征的子組合 也可以形成本發明。發明的效果
利用本發明,能以高收率獲得光學特性穩定的光纖用母材,且提高了生產性。
圖1示出了表示正氫與仲氫的旋轉狀態的示意圖。圖2示出了在各溫度的平衡狀態下的仲氫濃度,縱軸為仲氫濃度(%),橫軸為溫度 (K)0圖3示出了本實施方式的光纖用母材的制造裝置的具體構成例。圖4是說明氫的供給形態的示意圖。圖5是說明通過VAD法制作光纖用母材的方法的示意圖。圖6是表示通過VAD法所制造的光纖用母材的折射率分布的概略圖,其中縱軸表 示折射率差,橫軸表示預制棒的徑向位置。圖7A是表示實施例1中將供給至由VAD法制造光纖用母材的裝置的氫從常溫下 所制造的氫切換為氣化液態氫而得到氫時的提拉速度的變化的圖。縱軸表示粉末沉積體 (^ 一卜堆積體)的提拉速度(mm/min),橫軸從左向右表示時間(一個格為2. 4小時)。圖7B是表示在比較例1中的提拉速度的變化的圖。附圖標記的說明
10光纖用母材的制造裝置;100四氯化硅供給設備;120第1氫供給設備;140 第2氫供給設備;142低溫貯藏槽;144氣化器;150氫供給源切換器;152第1閥; 154第2閥;160控制裝置;161檢測部;162設定值存儲部;164校正系數存儲部; 165校正演算部;167第1質量流量控制部;168第2質量流量控制部;180 VAD裝置; 182提拉速度調整機構。
具體實施例方式下面,通過本發明的實施方式對本發明的一個側面進行說明,但是以下的實施方 式并不限定本發明的保護范圍。另外,實施方式中所說明的特征的組合的全部不一定都是 解決本發明技術問題所必須的。在使用常溫下所制造的氫的VAD裝置中,在切換為供給氣化液態氫所得到的氫時,提拉速度提高左右,芯徑變細。通過研究,該提拉速度的提高及纖芯的細徑化相當于 SiCl4的流量不變而使氫的流量減少1%左右時的變化。另外,提拉速度基本上由提供給纖 芯沉積用燃燒器的SiCl4和氫的流量決定,纖芯徑的粗細基本上由提供給纖芯沉積用燃燒 器的氫的流量決定。在氫提供給MFC的階段,氫的壓力及溫度在氫的切換前后被相同的程度保持,在 常溫下所制造的氫、液態氫的純度、及不純物濃度方面,沒有看到與這樣的氫流量變化相關 聯的差異。另外,即使在通常的使液體氫氣化后使用的情況下,其使用量如果變化,提拉速度 變化,同樣發現了在氫的實際流量上的變化。因此,本發明的發明人著重于氫分子的異構體的存在。氫分子中,如圖1中所示,存在核旋轉方向不同的2種異構體。作為2原子分子的 氫分子具有兩個質子,將兩個質子的旋轉方向相同的氫分子稱為正氫,將兩個質子的旋轉 方向相反的氫分子稱為仲氫。圖2表示在各個溫度的平衡狀態下的仲氫濃度。在200K以上的常溫下的平衡狀 態,氫中的正氫與仲氫的比率為3 1;而在液態氫的沸點(20K)附近的平衡狀態,幾乎都 為仲氫。另外,將在常溫下正氫與仲氫處于平衡狀態的氫稱為標準氫。由于從正氫向仲氫 的轉換是緩慢的,而且是放熱反應,所以當將常溫的氫在不改變正氫與仲氫之比率的狀態 下變成液態氫的情況下,在低溫貯藏槽內正氫向仲氫轉換并放熱,大量的液態氫蒸發。為了防止這樣的反應,應該在穩定的狀態下貯藏液態氫,通常在氫的液化處理階 段進行正氫與仲氫的轉換,幾乎所有仲氫都是以液態氫被制造、輸送、貯藏。另外,在正氫與仲氫中,其物理特性值不同。在0°C的恒壓比熱,仲氫為30.35 [J/ (mol-K)]、標準氫為28. 59 [J/ (mol-K)],存在6%左右的差異。另一方面,為控制氫的流量而使用的MFC,由于通過測定以熱的方式所流過的 流體的熱容量來進行控制,所以對于比熱不同的流體,每種流體適用不同的轉換系數 (conversion factor),以保證流量的精度。因此,用適用標準氫用的轉換系數的MFC,控制 仲氫比標準氫濃度高的氫流量時,判明對應于仲氫的濃度,與標準氫相對比,實際流量至少 在0 6%的范圍減少。例如,在仲氫的濃度為37%左右時,判定氫的實際流量比標準氫減 少1%左右。這樣的氫的實際流量的變化對所制造的產品的光學特性產生影響、使次品的比 例增加。另外,即使經常使液態氫氣化而使用的例子下,在其使用量變化的情形下,液態氫 被氣化后到達MFC為止的時間會變化,從而仲氫、正氫轉換的程度不同,所以最后到達MFC 時的仲氫的濃度也會變化。在這種情況下,由于與上述例子同樣的理由,隨著仲氫的濃度的 變化,氫的實際流量也變化。為了防止這種氫的實際流量的變化,也想到了將標準氫直接作為液態氫而貯藏的 方法,但是這種方法每當施加磁場時抑制正氫向仲氫的轉換,不僅僅附隨于液態氫制造設 備的低溫貯藏槽設置施加磁場的裝置,在輸送中使用的貨車及附隨于氫供給設備的低溫貯 藏槽全都需要設置施加同樣磁場的裝置,這在成本上來講是不實用的。基于上述事實,在本實施方式中,每隔預定的時間間隔算出提拉速度的平均值,計 算所算出的提拉速度的平均值與預先設定的提拉速度設定值之間的差值;在控制裝置中預先設定根據該差值來校正提供給纖芯沉積用燃燒器的四氯化硅的流量的模式、以及根據該 差值來校正提供給纖芯沉積用燃燒器的氫的流量的模式,在所提供的氫是在常溫下所制造 的氫或者是常溫下所貯藏的氫的情況下,校正四氯化硅的流量;在所提供的氫是使液態氫 氣化而得到的氫的情況下,校正氫的流量;在校正氫的流量的模式下,以與向纖芯沉積用燃 燒器所提供的氫的校正前后的流量之比相同的比、校正向包層沉積用燃燒器所提供的氫的 流量。由此,即使在氫被切換成使備用的液態氫氣化的氫的情形下,或者在使來源于液 態氫的氫的流量變化的情形下,可以保證實質上向纖芯沉積用燃燒器及包層沉積用燃燒器 所供給的氫的實際流量恒定。另外,由于在校正前后的MFC中的氫的流量比表示正在流動的氫隨著正氫與仲氫 之比的變化而引起的實際流量的變化,所以即使對于包層沉積用燃燒器,如果以相同的比 校正由MFC進行流量控制所提供的氫的流量,那么被提供給包層沉積用燃燒器的氫的實際 流量也會基本上保持恒定,因此能夠獲得特性穩定的產品。另外,SiCl4或GeCl4的供給,通過加熱至比沸點高的溫度使其直接被氣化而提供。 通過這種方法,可以準確地得到任意的原料氣體濃度。另外,為了使其在到達燃燒器之前不 冷凝而再次液化,可以通過用其它氣體(例如氦氣)來稀釋后提供。另外,對于3比14或6化14 的供給,還有用載氣形成氣泡使其氣化來提供的方法,但是載氣與原料氣體的混合氣體由 于混合氣體中的原料氣體濃度受大氣壓的影響,所以不能說是優選的方法。圖3示出了本發明的光纖用母材制造裝置10的具體構成例。光纖用母材制造裝 置10包括四氯化硅供給設備100、第1氫供給設備120、第2氫供給設備140、氫供給源切換 器150、控制裝置160、以及VAD裝置180。光纖用母材制造裝置10通過用VAD法將玻璃微 粒子依次沉積在一邊旋轉一邊被提拉的初始材料的前端來制造光纖用母材。四氯化硅供給設備100向VAD裝置180提供四氯化硅(SiCl4)。第1氫供給設備 120向VAD裝置180所具有的燃燒器供給常溫下制造的氫或者是常溫下貯藏的氫。第2氫 供給設備140具有低溫貯藏槽142及氣化器144,氣化器144將在低溫貯藏槽142中貯藏的 液態氫氣化,提供給VAD裝置180所具有的燃燒器。從第2氫供給設備140提供的氫可以 用作從第1氫供給設備120所提供的氫的備用品使用。氫供給源切換器150將供給VAD裝置180的氫的供給源切換為第1氫供給設備 120或第2氫供給設備140。氫供給源切換器150例如具有第1閥152和第2閥154,第1 閥152設置在從第1氫供給設備120的氫供給途中,第2閥IM設置在從第2氫供給設備 140的氫供給途中。控制裝置160具有檢測部161、設定值存儲部162、校正系數存儲部164、校正演算 部165、第1質量流量控制部167、第2質量流量控制部168。控制裝置160在每個預定的 時間計算提拉速度的平均值,計算所算出的提拉速度的平均值與預先設定的提拉速度設定 值之間的差值,具有根據該差值來校正被提供給纖芯沉積用燃燒器的四氯化硅的流量的模 式、以及根據該差值來校正被提供給纖芯沉積用燃燒器的氫的流量的模式。控制裝置160在所提供的氫是常溫制造的氫或者常溫貯藏的氫的情況下,可以使 用校正四氯化硅的流量的模式。另外,控制裝置160在所提供的氫是使液態氫氣化而得到 的氫的情況下可以使用校正氫的流量的模式。在該校正氫的流量的模式下,可以以與提供給纖芯沉積用燃燒器的氫的校正前后的流量比相同的比來校正提供給包層沉積用燃燒器 的氫的流量。檢測部161檢測氫的供給源在第1氫供給設備與第2氫供給設備之間被切換的情 況。檢測部161可以監視第1閥152及第2閥154中打開的閥,檢測氫供給源的切換情況。 另外,檢測部161還可以監視被提供給第2質量流量控制器168的氫中的正氫與仲氫的比 率,檢測氫供給源的切換情況。設定值存儲部162存儲氫或者四氯化硅的流量的設定值。校正系數存儲部164存 儲在校正提供給纖芯沉積用燃燒器的氫或四氯化硅的流量的情形下所使用的校正系數。校 正演算部165在校正提供給纖芯沉積用燃燒器的四氯化硅的流量的模式下,對第1質量流 量控制器167設定在校正系數存儲部164中所存儲的系數乘以四氯化硅的流量設定值而得 到的值作為校正后的設定值。另外,校正演算部165在校正提供給纖芯沉積用燃燒器的氫 的流量的模式中,對第2質量流量控制器168設定在校正系數存儲部164中所存儲的系數 乘以氫的流量設定值而得到的值作為校正后的設定值。第1質量流量控制部167測定四氯化硅的流量,并進行控制以使該流量與設定值 一致。第2質量流量控制部168測定氫的流量,并進行控制以使該流量與設定值一致。第 1質量流量控制部167及第2質量流量控制部168優選為以測定氣體的熱容量為測定原理 的裝置。VAD裝置180具有纖芯沉積用燃燒器及包層沉積用燃燒器,使所供給的四氯化硅 與氫產生反應并使玻璃微粒子沉積。提拉速度調整機構182與母材的生長相適應地來調整 提拉速度,以使沉積的前端位置總是位于恒定位置。下面通過列舉實施例及比較例對本發明的實施方式進一步詳細說明,但本發明并 不局限于此。實施例1
如圖4所示意性地示出的,在氫供給設備的后段,將為商業用所研發、提供的液態氫貯 藏在液態氫容器中,使其通過氣化器被氣化、產生氫氣;使氫供給設備的后段與供給常溫下 所制造的氫的配管合流、連接于使用氫的設備。在液態氫供給管的配管上和供給常溫下所 制造的氫的配管上,分別在合流前設置閥,以使得各個管可以單獨使用。圖5中示出了在本實施例中使用的VAD裝置的概略圖。VAD裝置具有纖芯沉積用 燃燒器及位于其上方的包層沉積用燃燒器,分別提供通過MFC進行流量控制的氫、氧、惰性 氣體、作為原料被氣化的SiCl4。關閉液態氫供給管側的閥門,向VAD裝置的氫提供常溫下 所制造的氫。被提供到氫氧火焰中的SiCl4通過水解反應而形成SiO2,被依次沉積在一邊旋轉 一邊被提拉的目標體的前端,形成粉末沉積體。在沉積過程中,沉積體的前端附近由攝像機 (CXD)來監視粉末,為了使其前端位置不上下移動,通過PID控制器配合粉末沉積體的生長 調整提拉速度。例如,每20分鐘左右的規定時間求提拉速度的平均值。然后,例如,對于 l.OOmm/min的設定速度,上述平均值究竟偏離多大程度,算出其差值。在校正四氯化硅的模 式下,上述速度每相差0. Olmm/min、使纖芯沉積用燃燒器的四氯化硅減少0. 5%。在校正氫 的流量的模式下在規定時間求提拉速度的平均值,該平均值與為1. Omm/min的某設定速度 每相差0. Olmm/min,纖芯沉積用燃燒器及包層沉積用燃燒器的氫增加0. 5%。
給下方的纖芯沉積用燃燒器除了供給SiCl4之外,還供給GeCl4。GeCl4經火焰水 解反應形成GeO2,被添加到最終制造的石英玻璃中,提高折射率。通過只向纖芯沉積用燃燒 器供給GeCl4,只有纖芯部的折射率被提高,制造出如圖6所示的具有作為光纖有用的折射 率分布的光纖預制體。在該圖中,縱軸是相對折射率差,橫軸表示預制體的徑向位置。使用常溫下制造的氫、開始光纖預制體的制造,在制造進行到某種程度的時刻,將 對纖芯沉積用燃燒器及包層沉積用燃燒器的氫的提供,從常溫下所制造的氫切換為氣化液 態氫所產生的氫。與此同時從校正上述四氯化硅的流量的模式切換至校正上述氫的流量的 模式。其結果,在切換前后的氫的實際流量沒有絲毫變化。如圖7A所示,在切換前后沒有 看到提拉速度出現異常,將所得到的粉末沉積體透明玻璃化而得到的光纖預制棒,在長度 方向上的光學特性穩定。另外,圖7A及圖7B的縱軸表示粉末沉積體的提拉速度(mm/min), 橫軸表示從左向右行進的時間(一格為2. 4小時)。比較例1
在從常溫下所制造的氫向氣化液態氫而得到的氫切換時,除了不進行氫流量的校正 以外,與實施例1一樣地進行了光纖預制棒的制造。結果,在氫的切換前后氫的實際流量發 生變化,如圖7B中所示,提拉速度加快2%。在將所得到的粉末沉積體透明玻璃化時,可以看 到由于該變化,折射率分布、芯徑、包層徑也發生變化,作為光纖預制棒不能使用。另外,在 一部分裝置中粉末沉積體剝離。這被認為是由于在切換前后氫的實際流量突然變化、密度 急劇變化而引起的。以上,雖然通過實施方式對本發明進行了說明,但是本發明的技術范圍并不限于 上述實施方式中所記載的范圍。對于本領域技術人員來說可以明白的是,對上述實施方式 還可以進行多種變更或改進。從記載的權利要求的范圍可知,進行這樣的變更或改進而得 到的實施方式也被包含于本發明的技術范圍內。在權利要求書、說明書、及附圖中所示的裝置、系統、程序、及方法中的動作、次序、 步驟、以及階段等的各種處理的實際順序,如果沒有特別明示“在……之前”、“先于……,, 等,或者除非在后面的處理中使用前面的處理的輸出,則應該認為可以以任意的順序來實 現。關于權利要求書、說明書、及附圖中的動作流程,為了方便雖然使用了“首先”、“其次” 等進行說明,但是并不意味著必須以這樣的順序來實施。產業上的利用可能性
如從上述說明所明白的,利用本發明的一實施方式,可以以高收率獲得光學特性穩定 的光纖用母材,可以提高生產性。另外,利用本發明的一實施方式,即使在從常溫下所制造 的氫或常溫下所貯藏的氫切換至使液態氫氣化的氫時,或者在常時使用液態氫的例子中, 使其供給量變化時,也可以使氫的實際流量保持恒定,在長度方向芯徑穩定,可以穩定地得 到具有期望的折射率分布的光纖用母材等,達到極好的效果。
權利要求
1.一種光纖用母材的制造方法,其用VAD法將玻璃微粒子依次沉積在一邊旋轉一邊被 提拉的初始材料的前端,其特征在于,向纖芯沉積用燃燒器提供氧、氫、及硅化合物;將通過在氫氧火焰中水解反應而生成的二氧化硅依次沉積在初始材料的前端; 配合多孔質母材的生長,調整提拉速度,以使沉積的前端位置位于固定位置; 在各預定的時間計算所述提拉速度的平均值;計算所算出的提拉速度的平均值與預先設定的提拉速度設定值之間的差值; 在所提供的氫是常溫下所制造的氫或者是常溫下所貯藏的氫的情況下,根據該差值校 正被提供給纖芯沉積用燃燒器的四氯化硅的流量;在所提供的氫是使液態氫氣化而得到的氫的情況下,根據該差值校正被提供給纖芯沉 積用燃燒器的氫的流量;在校正該氫的流量時,以與向纖芯沉積用燃燒器提供的氫的校正前后的流量之比相同 的比、校正向包層沉積用燃燒器提供的氫的流量。
2.根據權利要求1所述的光纖用母材的制造方法,其特征在于,向所述纖芯沉積用燃 燒器還提供作為添加劑的鍺化合物。
3.根據權利要求1所述的光纖用母材的制造方法,其特征在于,所述硅化合物是被加 熱到沸點以上而氣化的四氯化硅。
4.根據權利要求2所述的光纖用母材的制造方法,其特征在于,所述鍺化合物是被加 熱到沸點以上而被氣化的四氯化鍺。
5.根據權利要求1所述的光纖用母材的制造方法,其特征在于,在所述纖芯沉積用燃 燒器及包層沉積用燃燒器二者中,提供來源相同的氫。
6.根據權利要求5所述的光纖用母材的制造方法,其特征在于,向所述纖芯沉積用燃 燒器及包層沉積用燃燒器所提供的氫,由以測定氣體的熱容量作為測定原理的流量控制裝 置來控制流量。
7.根據權利要求6所述的光纖用母材的制造方法,其特征在于,所述以測定氣體的熱 容量作為測定原理的流量控制裝置為質量流量控制器。
8.一種光纖用母材的制造裝置,其用VAD法將玻璃微粒子依次沉積在一邊旋轉一邊被 提拉的初始材料的前端,其特征在于,包括四氯化硅供給設備;供給在常溫下制造的氫或者在常溫下貯藏的氫的第1氫供給設備; 至少使液態氫氣化并供給的第2氫供給設備;配合母材的生長,調整提拉速度,以使沉積的前端位置位于固定位置的機構; 控制部,其具有在每個預定的時間計算所述提拉速度的平均值,計算所算出的提拉速 度的平均值與預先設定的提拉速度設定值之間的差值,根據該差值來校正被提供給纖芯沉 積用燃燒器的四氯化硅的流量的模式、以及根據該差值來校正被提供給纖芯沉積用燃燒器 的氫的流量的模式;所述控制部設定為,在由所述第1氫供給設備供給氫的情況下使用校正四氯化硅的流 量的模式,在由所述第2氫供給設備供給氫的情況下使用校正氫的流量的模式,在該校正 氫的流量的模式下,以與提供給纖芯沉積用燃燒器的氫的校正前后的流量比相同的比校正被提供給包層沉積用燃燒器的氫的流量。
9.根據權利要求8所述的光纖用母材制造裝置,其特征在于,被提供給所述纖芯沉積 用燃燒器及包層沉積用燃燒器的氫,由以測定氣體的熱容量作為測定原理的流量控制裝置 來控制流量。
10.根據權利要求9所述的光纖用母材制造裝置,其特征在于,所述以測定氣體的熱容 量作為測定原理的流量控制裝置為質量流量控制器。
11.根據權利要求8所述的光纖用母材制造裝置,其特征在于,還具有檢測部,該檢測 部檢測所供給的氫在常溫下制造或貯藏的氫和使液態氫氣化的氫之間的切換情況,所述控制部根據所述檢測部檢測到的切換的情況,而切換使用模式。
全文摘要
一種用VAD法制作光纖用母材的方法,向纖芯沉積用燃燒器提供氧、氫、及硅化合物;通過在氫氧火焰中水解反應而生成的二氧化硅依次沉積在初始材料的前端;調整初始材料的提拉速度以與多孔質母材的生長相適應、使得沉積的前端位置位于恒定位置;每個預定的時間計算平均提拉速度;計算所算出的提拉速度的平均值與預先設定的提拉速度設定值之間的差值;在所提供的氫是常溫下所制造的氫或者是常溫下所貯藏的氫的情況下,根據該差值校正四氯化硅的流量;在所提供的氫是使液態氫氣化而得到的氫的情況下,根據該差值校正氫的流量;在校正該氫的流量時,以與向纖芯沉積用燃燒器所提供的氫的校正前后的流量之比相同的比、校正向包層沉積用燃燒器所提供的氫的流量。
文檔編號C03B37/018GK102099307SQ20098012786
公開日2011年6月15日 申請日期2009年7月17日 優先權日2008年7月18日
發明者井上大, 小出弘行, 長尾貴章 申請人:信越化學工業株式會社