[发明专利]用于制备光纤的多孔玻璃沉积物的方法

说明书

本发明提供一种制备改进的玻璃细粒沉积物的方法。该方法使用纤芯沉积燃烧器和邻近纤芯沉积燃烧器的包层沉积燃烧器，通过汽相轴向沉积法制备玻璃细粒沉积物的方法。包层沉积燃烧器包括五个外径不同且彼此同心叠置的圆柱管和在第三区域从内侧布置成环形的小直径喷嘴组。该方法包括在包层沉积燃烧器中，分别使玻璃原料气体和助燃气体在第一区域从内侧流动，使空气在第二区域从内侧流动，使可燃气体在第三区域从内侧流动，使助燃气体在小直径喷嘴组流动，使惰性气体在第四区域从内侧流动，以及使助燃气体在第五区域从内侧流动。在流动中，通过将在小直径喷嘴组中流动的助燃气体的线速度除以在第三区域中流动的可燃气体的线速度所获比率为2.2至4.3。

技术领域

本发明涉及一种用于制备具有较少熔体残留物的光纤预制棒的方法。

背景技术

类似于光纤的纤芯和包层之间的关系，光纤预制棒在纤芯部和包层部之间具有折射率差，并且在纤芯部具有折射率分布形状。

在汽相轴向沉积法VAD(是一类用于制备光纤预制棒的方法)中，有时通过同时使用用于沉积纤芯的纤芯沉积燃烧器和设置在纤芯沉积燃烧器的外部的用于沉积包层的包层沉积燃烧器来制备光纤预制棒。在这种制备方法中，除了沉积包层的基本功能之外，有时还会对包层沉积燃烧器赋予例如以下功能：纤芯的燃烧，纤芯的折射率分布的调节和玻璃细粒沉积物的致密化。

由于全球对光纤的需求增加而需要更高效的制备工艺，故汽相轴向沉积法VAD也需要同样高效的制备工艺。为了提高包层沉积燃烧器的沉积效率，已经提出了一种如JP2009-227569A中公开的燃烧器，其包括同心布置的小直径喷嘴组。在JP2009-227569A的多喷嘴燃烧器中，原料气体喷射通道设置在由多个气缸组成的多层圆管的中心处，以及辅助的助燃气体喷射通道以环形设置在在可燃气体通道中以环绕如图1所示的该原料气体喷射通道。

图1中所示的燃烧器10包括用于喷射玻璃原料气体和助燃气体的喷嘴11a，用于喷射辅助的助燃气体的小直径喷嘴组11c，以及用于喷射氢气的喷嘴11d。除此之外，燃烧器10还包括用于喷射作为密封气体的惰性气体的喷嘴11b和11e，以及用于喷射助燃气体的喷嘴11f。通过在可燃气体流动的区域中同心地设置小直径喷嘴组，该燃烧器10获得增加燃烧器火焰的线性的效果，以使助燃气体除了在助燃气体流动的区域流动之外还使助燃气体在可燃气体流动的区域中流动。

发明内容

本发明要解决的问题

然而，如果在JP2009-227569A中描述的燃烧器中简单地增加可燃气体的流速来调节纤芯部的折射率分布形状，则形成局部具有高密度玻璃细粒的区域，从而存在当烧结和透明化玻璃细粒沉积物时发生熔体残留物的问题。

解决问题的手段

根据本发明的用于制备玻璃细粒沉积物的方法是为了解决上述问题而构思的，是使用纤芯沉积燃烧器和包层沉积燃烧器，通过汽相轴向沉积法制备玻璃细粒沉积物的方法。包层沉积燃烧器包括五个具有不同外径并且彼此同心叠置的圆柱形管和小直径喷嘴组，小直径喷嘴组在第三区域中从内侧布置成环形并且设置在纤芯沉积燃烧器的邻近。该方法包括在包层沉积燃烧器中，分别使玻璃原料气体和助燃气体在第一区域中从内侧流动，使空气在第二区域中从内侧流动，使可燃气体在第三区域中从内侧流动，使助燃气体在小直径喷嘴组中流动，使惰性气体在第四区域中从内侧流动，以及使助燃气体在第五区域中从内侧流动。在流动中，通过将在小直径喷嘴组中流动的助燃气体的线速度除以在第三区域中流动的可燃气体的线速度所获得的比率为2.2至4.3。