制造玻璃预制件的方法技术

本发明专利技术公开一种制造玻璃预制件的方法，该方法包括：利用VAD工艺来获得玻璃微粒沉积物；以及在高温下加热所获得的玻璃微粒沉积物，从而制造透明的玻璃预制件，其中，在沉积玻璃微粒时，除了监视玻璃微粒沉积物的沉积形状并控制玻璃微粒沉积物的上拉速率之外，还控制以下各项中的至少一项：要充入玻璃微粒产生燃烧器中的玻璃原料气体的流量；要充入玻璃微粒产生燃烧器中的火焰形成气体的流量；以及玻璃微粒产生燃烧器相对于玻璃微粒沉积物的位置，以使沉积形状能变为目标形状，并且在沉积形状偏离目标形状的情况下，停止玻璃微粒的沉积。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通过根据VAD工艺沉积玻璃微粒来制造玻璃微粒沉积物的。
技术介绍
在制造用于光纤的玻璃预制件的VAD工艺中，沉积玻璃微粒来形成玻璃微粒沉积物。结合这种方法，提出了用CCD摄像机来监视玻璃微粒沉积物的末端部分，并且控制上拉速率、原料气体充入量、或燃烧器位置而使沉淀物的末端位置位于预定位置，或根据末端位置的变化控制上拉速率、原料气体充入量、或燃烧器位置(参考例如，JP-2006-193360-A、 JP-H08-198634-A、JP-2000-281378-A 以及 JP-H08-034632-A)。针对通过使用三个燃烧器的VAD工艺制造多孔预制件，还提出了用CXD摄像机监视芯层部分的形状，并且基于芯层部分的形状变化控制上拉速率、要充入芯层部分中的原料气体的流量、和芯层燃烧器的位置(参见例如JP-H09-227147-A)。在上述方法中，监视玻璃微粒沉积物的末端部分或沉积形状的一部分，并且控制上拉速率和玻璃原材料的充入量。然而，由于这些方法不是意图使整个沉积物部分的形状稳定，所以玻璃微粒沉积物的沉积形状将在制造各个玻璃预制件时改变。因此，在一批制品中或在多批制品之间，芯径、包层外径和芯层折射率会变得不稳定。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于提供一种，其中，在用VAD工艺来制造玻璃预制件时，能够以低成本制造包层外径、芯层直径和芯层折射率在多批制品之间或在一批制品之中稳定的玻璃预制件。根据本专利技术的一个方面，提供一种，所述方法包括利用 VAD工艺来获得玻璃微粒沉积物；以及在高温下加热所获得的玻璃微粒沉积物，从而制造透明的玻璃预制件，其中，在沉积玻璃微粒时，除了监视所述玻璃微粒沉积物的沉积形状并控制所述玻璃微粒沉积物的上拉速率之外，还控制以下各项中的至少一项要充入玻璃微粒产生燃烧器中的玻璃原料气体的流量；要充入所述玻璃微粒产生燃烧器中的火焰形成气体的流量；以及所述玻璃微粒产生燃烧器相对于所述玻璃微粒沉积物的位置，以使所述沉积形状能变为目标形状，并且在所述沉积形状偏离所述目标形状的情况下，停止所述玻璃微粒的沉积。根据上述方法，在控制玻璃微粒沉积物的上拉速率的同时，控制要充入玻璃微粒产生燃烧器中的玻璃原料气体的流量、火焰形成气体的流量以及玻璃微粒产生燃烧器相对于玻璃微粒沉积物的位置中的至少任意一项，从而能够将玻璃微粒沉积物的沉积形状持续地限制在目标形状的允许范围之内。这样，沉积形状在多批制品之间或在一批制品之中是稳定的，从而玻璃微粒沉积物的外径和密度、要添加到芯层中的添加剂的浓度等在多批制品之间或在一批制品之中是稳定的。此外，由于沉积形状是稳定的，所以例如裂纹和变形等玻璃微粒沉积物的缺陷得到减少，并且能够可靠地制造高质量的玻璃预制件。由于在沉积形状偏离目标形状的情况下停止玻璃微粒的沉积，所以能够防止制造出有缺陷的玻璃微粒沉积物。可以在设定参数的允许范围时控制所述目标形状，所述参数包括以下各项中的至少一项所述玻璃微粒沉积物的圆柱状末端部分处的外径；所述玻璃微粒沉积物的圆柱状稳态部分的外径；以及所述玻璃微粒沉积物的锥形部分的锥角。在所述参数全都偏离所述允许范围的情况下，可以停止所述玻璃微粒的沉积。根据上述方法，能够防止发生缺陷；并且由于能够减少用于监视制造状态的人工操作，所以能够降低制造成本。可以用CXD摄像机和图像处理装置来监视所述沉积形状。根据上述方法，能够以低安装成本来实现本构造，并且能够以高精度来识别所述沉积形状。根据上述示例性方法，通过控制玻璃微粒沉积物的上拉速率、要充入玻璃微粒产生燃烧器中的玻璃原料气体的流量、要充入玻璃微粒产生燃烧器中的火焰形成气体的流量、以及玻璃微粒产生燃烧器相对于所述玻璃微粒沉积物的位置中的至少任意一项，使玻璃微粒沉积物的沉积形状成为目标形状，以便沉积形状在多批制品之间或在一批制品之中是稳定的，并且玻璃微粒沉积物的外径和密度、要添加到芯层中的添加剂的浓度等在多批制品之间或在一批制品之中是稳定的。由于沉积形状是稳定的，所以例如裂纹和变形等玻璃微粒沉积物的缺陷得到减少，并且能够可靠地制造高质量的玻璃预制件。附图说明图1示出与有关的制造装置。图2放大地示出图1中的玻璃微粒沉积物的末端部分。图3示出。具体实施例方式将参考附图描述根据实施例的。图1示出执行本实施例中的制造装置10。在制造装置10 中，支撑杆12朝向反应容器11内悬在反应容器11上方，在支撑杆12的下侧连接有靶玻璃棒(dummy glass rod) 13。玻璃微粒沉积到靶玻璃棒13上，从而形成玻璃微粒沉积物14。 升降装置15夹持支撑杆12的上端部分而旋转并使支撑杆12上下移动。该升降装置15受控制装置16中的上拉速率控制器20控制。在反应容器11内的下部，设置有用于芯层的燃烧器17以及用于包层的燃烧器18。 气体供给装置19向燃烧器17和18供应原料气体、火焰形成气体(可燃气体和氧化气体) 等，同时控制装置16控制各个供给量。燃烧器17和18起到玻璃微粒产生燃烧器的作用，用以产生玻璃微粒。燃烧器17 充有SiCl4和GeCl4作为原料气体，H2和仏作为火焰形成气体，N2作为燃烧器密封气体。燃烧器18充有SiCl4作为原料气体，H2和&作为火焰形成气体，N2作为燃烧器密封气体。在制造装置10的下部安装有CXD摄像机21，该CXD摄像机21用以拍摄玻璃微粒沉积物14的沉积部分。所拍摄的沉积形状的图像信号经图像处理装置22进行图像处理， 然后图像信号被发送到控制装置16中的沉积形状测量单元23。在沉积形状测量单元23中计算与沉积形状相关的参数。此外，在反应容器11的外壁部分上安装有排气管四。在制造装置10的下部，用于芯层的燃烧器17和用于包层的燃烧器18分别设有独立的燃烧器台架M和25。燃烧器台架M和25分别调整燃烧器17和18相对于玻璃微粒沉积物14的位置。更具体地说，燃烧器台架对和25基于来自控制器16的控制信号，分别调整相应燃烧器的角度以及相应燃烧器在水平方向、竖直方向和纵深方向上的位置。在本实施例中，如图2所示，在玻璃微粒沉积物14的末端部分限定有第一柱状部分沈，在玻璃微粒沉积物14的稳态部分限定有第二柱状部分洲，在第一柱状部分沈与第二柱状部分观之间限定有锥形部分27。并且，就包括第一柱状部分沈的外径D 1、第二柱状部分观的外径D2以及锥形部分27的锥角θ在内的参数方面来控制玻璃微粒沉积物14 的沉积形状。监视(从CXD摄像机21所拍摄的经过图像处理的沉积形状的图像信号来计算) 柱状部分沈、观各自的外径D 1、D2以及锥形部分27的锥角θ。然后，控制原料气体的流量、火焰形成气体的流量以及燃烧器位置，从而可以将计算出的外径和锥角分别限制在允许的范围之内(例如，外径Dl为30mm至35mm ；外径D2为150mm至180mm ；锥角为30度至 40度)，从而可以使沉积形状接近目标形状(例如，作为允许范围中的中间值的外径DOl = 32. 5mm、外径 D02 = 165mm 以及锥角 θ 0 = 35 度)。作为玻璃微粒沉积物14的制造工序，首先，将支撑杆12连接至升降装置15，并且将附接在支撑杆12的末端处的玻璃棒13收容在反应容器11中。然后，在升降装置15使玻璃棒13旋转的同时，利用用于芯层本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：石原朋浩，伊藤辉彦，
申请(专利权)人：住友电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：