[发明专利]多孔质玻璃棒的制造方法及其装置

说明书

本发明涉及通过汽相轴向沉积（VAD）法制造光学纤维、柱透镜等光学系统用多孔质玻璃母材的方法及其装置。

采用汽相轴向沉积（VAD）法制造光学系统多孔质玻璃母材时，有必要使已形成这种制造气体介质的反应容器内的气流得到稳定，若不能完全确保这种稳定性，那么，多孔质玻璃母材的外径变化和折射率分布的变化就会增大。

为此，人们采取了一些适当的措施，如控制反应容器的排气压、或使受到流量控制和压力控制的气体从反应容器的上部流向其内部，作为有关这方面的技术，例如特开昭56-69234号公报、特开昭57-135738号公报中的发明已经有了公开。

传统的方法可参见图3（A）（B），这里例示了特开昭57-135738号公报的发明，其中1是具有排气口2的反应容器，3是从反应容器1的上部插入其内部的通路管，4是从反应容器1的下部至其内部装着生成玻璃微粒用的燃烧器，5是靶标，6是多孔质玻璃棒。

采用图3的方法，在形成玻璃棒6时是使所定的气体从通路管3的内部流向其下方，但正如该图（A）所示的，在多孔质玻璃棒6的形成初期通路管3内的留空量较大，而随着玻璃棒6的长大，使它侵入到通路管3的内部时，上述留空量就变小。

因此，随着多孔质玻璃棒6的长大，经过通路管3的流动性就会发生变化，与此同时，反应容器1内的燃烧器火焰的指向（玻璃微粒的喷射方向）也会有变化。

在省略了说明的特开昭56-69234号公报的发明中也会发生同样的现象。

正如以上所述的，在传统方法的场合下，由于燃烧器火焰的指向会发生变化，因此在制造所需长度的多孔质玻璃棒6时就不能够切实防止玻璃棒6的外径变化和折射率分布的变化，该对此进行补偿的通路管3内的流量控制、反应容器1内的压力控制也有困难。

另一方面，在扩大通路管3的内径使上述流动性的变化小到可忽略程度的情况下，多孔质玻璃棒6的外径虽可达到稳定，但这对由于来自反应容器上部的流动能会变小，从燃烧器4出来的玻璃微粒就会在容器1内乱舞，因而使得多孔质玻璃棒6的折射率分布的稳定性受到破坏。

本发明就是鉴于上述问题，试图提供一种稳定反应容器内的流动性、并借此制得长度方向的外径、折射率分布稳定的多孔质玻璃棒的方法及其装置。

本发明的方法是，采用具有从容器侧部的排气口和从容器的上部通到其内部的上下方向的通路部分以及从容器下部至其内部安装着玻璃微粒生成用燃烧器的反应容器，还采用从上述通路部分至反应容器内插入着的可上下自由移动并自由旋转的靶标，在反应容器内的所定位置上旋转着的靶标的下端，喷射并堆积通过燃烧器而产生的玻璃微粒从而形成多孔质玻璃棒，再根据该多孔质玻璃棒的长大速度把靶标向上拉，其特征是在这样一种制造多孔质玻璃棒的方法上，使反应容器的内部沿着其通路部分的外周产生下降气流。

本发明的装置包括具有从容器侧部的排气口和从容器的上部通入其内部的上下方向的通路部分、以及从容器下部至其内部安装着的玻璃微粒生成用燃烧器的反应容器，还包括从上述通路部分至反应容器 内部插入着的可上下自由移动并自由旋转的靶标，其特征是在具备这种反应容器和这种靶标的多孔质玻璃棒的制造装置上，把具有气密性能的筒体连结到上述通路的上方，在反应容器的上部内周与通路部分的外周之间形成气体流路以便形成下降气流，而在该气体通路的上端形成气体流入部分。

在本发明中，使从反应容器内的燃烧器前端喷射出的玻璃微粒堆积在处于旋转状态的靶标的下端从而形成多孔质玻璃棒，并根据该多孔质玻璃棒的长大速度把标靶向上拉起，这些虽然与已有例相同，但这种方法形成多孔质玻璃棒时，应使反应容器内沿通路部分的外周产生下降气流。

如上所述，在制造多孔质玻璃棒时，多孔质玻璃棒与靶标一起通过通路部分的内部，而下降气流则沿着通路部分的外周流向排气口。

因此，由于首先是靶标通过然后是长大了的多孔质玻璃棒通过该通路，所以即使通路部分内的留空量有变化，沿着该通路部分外周下降的气流，也不会受到因上述留空量的变化而产生的影响，而始终呈现出稳定的流动性。

其结果，由于是稳定状态的下降气流，多孔质玻璃棒母材的外径就能大体上得到固定，另外对于堆积面来讲燃烧器的火焰指向也是固定的，并可防止因下降气流而产生的玻璃微粒的乱舞，由于这些多重的效果，多孔质玻璃母材长度方向的折射率分布可得到稳定，于是就能获得质量和特性均优的多孔质玻璃母材。

实施例

以下参照附图对本发明的方法及其装置的具体例子进行说明。