制造玻璃预制件的方法技术

本发明专利技术提供了一种以高产率制造玻璃预制件的方法。在根据本发明专利技术的玻璃预制件的制造方法中，依次通过固定步骤、沉积步骤、抽取步骤、玻璃化步骤以及塌缩步骤来制备玻璃预制件。在沉积步骤中，沉积在管状柄12外周的玻璃烟炱体的平均密度大于沉积在起始芯棒11外周的玻璃烟炱体的平均密度。优选的是，从玻璃颗粒沉积开始到第十层为止，在距离所述起始芯棒和所述管状柄之间的边界位置±50mm的范围内，所沉积的玻璃烟炱体的平均密度的纵向变化为小于或者等于0.01g/cc/mm。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及制造光纤用的玻璃预制件的方法。
技术介绍
通过加热基本上为圆柱状的玻璃预制件的末端以使该末端软化，以将所述玻璃预制件拉丝，从而制备光纤。光纤用的玻璃预制件是通过诸如OVD法或MCVD法等制造方法而制造的。PCT国际申请No. 2002-543026 (专利文献I)的日文翻译文本公开了一种通过OVD法。专利文献I公开的玻璃预制件制造方法旨在制备水含量低的光纤用的玻璃预制件。根据该制造方法，通过将玻璃颗粒沉积在起始芯棒和其中插入有起始芯棒的管状柄的 外周来制备玻璃烟炱体，随后通过将所述起始芯棒从所述玻璃烟炱体中拔出，从而制得具有沿轴向的中心孔的玻璃烟炱体。接着，加热所述玻璃烟炱体使其干燥并固结，随后使所述玻璃烟炱体的中心孔塌缩。由此制备了透明的玻璃预制件。
技术实现思路
技术问题根据专利文献I公开的玻璃预制件的制造方法，在将玻璃颗粒沉积在起始部件的外周以制备玻璃烟炱体的沉积步骤中，使起始部件和玻璃合成燃烧器沿着起始芯棒的轴向进行相对往返运动，以在从起始芯棒的顶端部分延伸到管状柄的一部分的范围内，使玻璃颗粒沉积在起始部件外周，从而制得玻璃烟炱体。当使用这样的沉积步骤制备玻璃烟炱体时，会有这样的情况发生，即玻璃烟炱体断裂而造成制造玻璃预制件的产率较低。本专利技术的目的是提供一种以高产率。解决问题的手段根据本专利技术的包括(I)固定步骤，其中，通过将起始芯棒插入管状柄中并固定，使得起始芯棒的顶端部分从管状柄的一端突出，从而制备起始部件；(2)沉积步骤，其中，通过使起始部件和玻璃合成燃烧器沿着起始芯棒进行相对往返运动，在从起始芯棒的顶端部分延伸至管状柄的一部分的范围内，使玻璃颗粒沉积在起始部件的外周，从而制得玻璃烟炱体；(3)抽取步骤，其中，将起始芯棒从管状柄和玻璃烟炱体中抽出；(4)玻璃化步骤，其中，通过在抽取步骤后加热玻璃烟炱体，从而制得固结玻璃管；(5)塌缩步骤，其中，通过降低固结玻璃管内部的压力并加热所述固结玻璃管，从而制得实心玻璃预制件。在沉积步骤中，使沉积在管状柄外周的玻璃烟炱体的平均密度大于沉积在起始芯棒外周的玻璃烟炱体的平均密度。在本专利技术的玻璃预制件的制造方法的沉积步骤中，优选的是，从玻璃颗粒沉积开始到第十层为止，在距离起始芯棒和管状柄之间的边界位置±50mm范围内，所沉积的玻璃烟炱体的平均密度的纵向变化为小于或者等于0. Olg/cc/mm。相对于从玻璃颗粒沉积开始到第十层为止进行的沉积，优选的是，沉积在起始芯棒外周的玻璃烟炱体的平均密度为大于或者等于o. lg/cc且小于或者等于0. 3g/cc，而沉积在管状柄外周的玻璃烟炱体的平均密度为大于或者等于0.4g/cc。并且，更优选的是，沉积在起始芯棒外周的玻璃烟炱体的平均密度为大于或者等于0. 2g/cc且小于0. 4g/cc，而沉积在管状柄外周的玻璃烟炱体的平均密度为大于或者等于0. 4g/cc。应该注意的是，上述玻璃烟炱体的平均密度是用在沉积步骤中最后形成的玻璃烟炱体的各部分的重量除以该部分的体积而得到的数值。另外，形成到第十层的玻璃烟炱体的平均密度是用从沉积开始到第十层为止所形成的各部分的重量除以该部分的体积而得到的数值。本专利技术的有益效果 根据本专利技术的玻璃预制件的制造方法能以高产率制造玻璃预制件。附图简要说明图I是示出了根据本专利技术一个实施方案的玻璃预制件制造方法的流程图。图2是示出了图I的玻璃预制件制造方法中的固定步骤SI的概念示意图。图3是示出了图I的玻璃预制件制造方法中的沉积步骤S2的概念示意图。图4是示出了图I的玻璃预制件制造方法中的抽取步骤S3的概念示意图。图5是示出了图I的玻璃预制件制造方法中的玻璃化步骤S4的概念示意图。图6是示出了图I的玻璃预制件制造方法中的塌缩步骤S5的概念示意图。具体实施例方式下面将参考附图对本专利技术的优选实施方案进行说明。提供附图是为了解释实施方案，并非旨在对专利技术的范围进行限制。在附图中，相同的标记表示相同的元件，因此可以省略重复描述。附图中的尺度比例不一定精确。图I是根据本专利技术一个实施方案的玻璃预制件制造方法的流程图。对于图I中的玻璃预制件的制造方法，依次通过进行固定步骤SI、沉积步骤S2、抽取步骤S3、玻璃化步骤S4以及塌缩步骤S5来制备玻璃预制件。用该玻璃预制件制造方法制造的玻璃预制件可以是(例如)直接被拉丝成光纤的光纤预制件，也可以是将要被加工成光纤的芯部的芯预制件。图2是示出了图I的玻璃预制件制造方法中的固定步骤SI的概念示意图。在固定步骤中，将起始芯棒11插入管状柄12中并与之固定，使得起始芯棒11的顶端部分Ila从管状柄12的一端12a突出，由此制得起始部件10 (图2(a)和图2(b))。起始芯棒11由(例如)氧化铝、玻璃、耐火陶瓷或者碳制成。管状柄12由石英玻璃制成。优选的是，通过来自燃烧器20 (例如城市煤气燃烧器、乙炔燃烧器等)的火焰，在起始部件10中的起始芯棒11从管状柄12的一端12a突出的部分的外周形成碳膜IIb (图2(c))。在这样形成碳膜的过程中，以起始芯棒11的中心轴作为起始部件10的中心使起始部件10旋转，并且燃烧器20沿起始芯棒11的轴向相对于起始部件10重复进行往返运动。图3是示出了图I的玻璃预制件制造方法中的沉积步骤S2的概念示意图。在沉积步骤S2中，以起始芯棒11的中心轴作为起始部件10的中心使起始部件10旋转。布置在起始部件10 —侧并形成氢氧火焰的玻璃合成燃烧器21沿起始芯棒11的轴向相对于起始部件10重复进行相对往返运动。由此，通过OVD法在从起始芯棒11的顶端部分Ila延伸至管状柄12的一部分的范围内，使玻璃颗粒沉积在起始部件10的外周。以这种方式，制备了玻璃烟炱体13。在沉积步骤S2中，在进行每次横向运动(从芯棒11的顶端部分Ila至管状柄12的一部分、或从管状柄12的一部分至芯棒11的顶端部分Ila)时，调整供应至玻璃合成燃烧器21的原料流量。由此，在起始芯棒11的外周上形成的玻璃烟炱体将具有预定的径向组成分布(即，玻璃预制件或者由此玻璃预制件制备的光纤的径向折射率分布)。图4是示出了图I的玻璃预制件制造方法中的抽取步骤S3的概念示意图。在抽取步骤S3中，将起始芯棒11从管状柄12和玻璃烟炱体13中拔出。此时，管状柄12和玻璃烟炱体13依然保持为相互固定。需要注意的是，如果在固定步骤SI中在起始芯棒11从管状柄12的一端12a突出的部分的外周预先形成碳膜，则当在提取步骤S3中拔出起始芯棒11时，可防止玻璃烟炱体13a的中心孔的内壁表面被损坏。图5是示出了图I的玻璃预制件制造方法中的玻璃化步骤S4的概念示意图。在 玻璃化步骤S4中，将玻璃烟炱体13与管状柄12整体放入其中供入有氦气和Cl2气的加热炉22中，并用加热器23对玻璃烟炱体13进行加热。这样就制得了固结玻璃管14。图6是示出了图I的玻璃预制件制造方法中的塌缩步骤S5的概念示意图。在塌缩步骤S5中，将固结玻璃管14放入加热炉14中并使之旋转，并且将SF6引入它的中心孔中，同时用加热器24进行加热，从而对中心孔的内壁表面进行气相蚀刻(图6(a))。随后，在降低玻璃管内部的压力的同时，用加热器24加热固结玻璃管14，以使其塌缩(图6(b))。这样就制得了实心玻璃预制件。对由此制备的透明本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

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