[发明专利]光纤用母材、光纤用母材的制造方法以及光纤用母材制造用玻璃棒

说明书

技术领域

本发明涉及一种提高光纤的非有效部的玻璃棒的耐冲击性及耐 热冲击性的光纤用母材的制造方法。另外，本发明还涉及用该制造方 法制造的光纤用母材。此外，本发明还涉及适合在该制造方法中使用 的光纤用母材制造用玻璃棒。

本申请对2008年8月4日申请的日本国专利申请第2008-201299 号主张优先权，在这里援引其内容。

背景技术

一般来说，在制造光纤用母材时，要制作与光纤的纤芯或由纤芯 及沉积在纤芯上的包层构成的构造相当的玻璃棒(以下有时简记为玻 璃棒)。然后，在该玻璃棒的外周上，使利用火焰水解法或热分解法 生成的石英玻璃多孔粒子(灰粒、粉末：soot)生长、沉积，形成石 英玻璃多孔体，得到多孔玻璃母材。然后，在加热炉中对多孔玻璃母 材进行加热处理，并进行烧结处理，此外还根据需要进行脱水处理， 将石英玻璃多孔体透明玻璃化，得到光纤用母材。

作为形成石英玻璃多孔体的方法，例如可以例示出VAD(Vapor Axial Deposition)法、OVD法(Outside Vapor Deposition)法等。 在VAD法中，在种棒的前端使粉末沉积，使粉末的沉积物沿垂直方 向生长，得到多孔玻璃母材。在OVD法中，在玻璃芯材的外周上使 粉末沉积，得到多孔体。在OVD法中成为芯材的玻璃材料是将利用 上述VAD法等形成的石英玻璃多孔体透明玻璃化的玻璃棒，或者也 可以是将其根据需要进行拉伸的玻璃棒。

作为将石英玻璃多孔体透明玻璃化的常规方法，例如可以例示出 如下的方法，即，将多孔玻璃母材垂直地悬吊，通过在加热炉内使多 孔玻璃母材相对于加热器以规定的速度移动，或在加热炉内使加热器 相对于多孔玻璃母材以规定的速度移动，而使石英玻璃多孔体从一端 到另一端硅砂烧结的方法。

上述的透明玻璃化法中，加热炉内温度的控制是基于利用辐射温 度计等测定的加热器的表面温度、事先确认的外加功率与加热温度或 其他特性之间的相关关系，通过调整加热器的外加功率来进行的。

像这样，在透明玻璃化法中，通过控制加热炉内的温度，就会将 多孔玻璃发生透明玻璃化的温度维持在恰当的范围。而且，通常来说， 在利用烧结将多孔玻璃透明化之前，为了除去粉末中所含的水分会进 行脱水工序。脱水工序中所用的温度为1000℃左右。另一方面，因 烧结而产生的透明玻璃化是在更高温度1500℃左右进行的。

在制造光纤用母材时，制造具有有效部、和位于有效部两端的非 有效部的母材。有效部通常来说是光纤的制造中所用的部分。多孔玻 璃母材中，两端的部位相当于非有效部，其间的部位相当于有效部。

在上述光纤用母材的制造中，有时使用在第一玻璃棒的两端熔接 有伪棒(dummy rod)的玻璃棒，在该玻璃棒的外周上形成石英玻璃 多孔体。该情况下，在中心轴方向上，伪棒所存在的部位(从熔接部 到前端的部分)就成为非有效部，上述第一玻璃棒所存在的部位就成 为有效部。这种情况下，有时在制造光纤用母材后，从非有效部的一 部分中取出伪棒，再次用于光纤用母材的制造中。

近年来，随着光纤用母材及光纤素线需求的扩大，它们的大批量 生产得到推进。为此，要求实现母材的大型化、制造时间的缩短、以 及拉丝速度的高速化等。特别是母材的大型化对于降低每单位长度的 制造成本来说是有效的。为此，对于光纤用母材的大型化进行了各种 研究。

例如，专利文献1(日本特开2003-81657)涉及一种大型多孔玻 璃母材的透明玻璃化方法，公开了将透明玻璃化工序最优化的方法。 专利文献1中，以防止未被透明玻璃化的未烧结部的产生、抑制在过 度提高透明玻璃化温度的情况下产生的母材的拉伸为目的，提出了将 透明玻璃化温度、母材的移动速度、气体的供给条件最优化的方法。