[发明专利]光纤预制件制造用喷枪

说明书

本发明涉及通过汽相轴向沉积（VAD）法、外层汽相沉积（OVD）法等方法制造通信用和光学用的多孔玻璃预制件时，光纤预制件制造用的喷枪。

作为制造光学纤维、图象纤维、光导、棒状透镜等用的多孔玻璃预制件的方法，目前采用的为可使杂质、OH基等混入量很少的VAD、OVD等方法。

众所周知，上述各种方法就是使用光纤预制件制造用的喷枪，且向该喷枪供应原料气体、可燃气体及助燃气体，或供应这些气体及密封气体，通过借助该喷枪发生的火焰加水分解反应和、或热氧化反应，生成烟状的玻璃微粒，并把该玻璃微粒堆积成棒状、管状等所希望的形状。

上述各种方法所用的喷枪多为三重管以上的多重管结构，例如当该喷枪为四重管结构时，把从喷枪中心到喷枪最外周之间的各流道，分别称为原料气体喷射流道（第一流道：中心）、密封气体喷射流道（第二流道）、可燃气体喷射流道（第三流道）、助燃气体喷射流道（第4流道：最外周）。

例如EPCNo.0，146，659和特开昭59-64539号专利文献均记载有和上述类似的多重管构造的喷枪结构。

一方面，原料气体由主原料SiCl₄、掺杂原料GeCl₄、POCl₄、BCl₃等组成;可燃气体由氢气（H₂）、甲烷、丙烷、丁烷或它们的混合气体构成;助燃气体由氧气构成;密封气体由Ar等其他惰性气体构成。

在这VAD法和OVD法中，玻璃微粒的堆积原理基本上是相同 的，但在VAD法中，是把玻璃微粒堆积在一边转动一边被向上拉的垂直的靶子的下端，而在OVD法中，则是把玻璃微粒堆积在以水平状态转动的心轴的外周。

经过上述各种方法堆积形成的多孔玻璃预制件，再通过其后的热处理，被脱水及透明玻璃化，成为无气泡的透明预制件。

在采用上述VAD法的情况下，通过玻璃微粒的堆积，多孔玻璃预制件在纵向长度（轴向）上成长。此时，该预制件随着自身的成长，其自重也在增大，因此，制作又长又大的多孔玻璃预制件时，由于该预制件自身的重量而会发生破损。

因此，用VAD法制造大型的多孔玻璃预制件时，必须有为了提高玻璃微粒的堆积密度、即为了提高该预制件强度的改进措施。

另一方面，使玻璃微粒堆积在呈水平状态的心轴外周上的OVD法，其多孔玻璃预制件不会发生VAD法出现的那种破损。但由于随着玻璃微粒的堆积，预制件的直径变大，该预制件的表面积逐渐变大，所以，在单位时间内从喷枪喷向预制件表面的火焰的单位面积的热量发生变化，玻璃微粒堆积末期的热量远比其初期要小。

由于上述现象，所以，越到上述堆积末期，多孔玻璃预制件的烧合程度越不足，预制件在半径方向的玻璃微粒的密度也发生差异。

多孔玻璃预制件的密度最好为0.4～1.0g/cm³，如果因上述烧结不足而使多孔玻璃预制件的密度降到该值以下，则在该预制件成长或冷却时，沿预制件的长度方向会发生裂纹。

作为其预防措施，目前采用的方法有，与预制件成长的同时相应地降低该预制件的转动速度，或者增加燃料气体的量等。

但是，在降低预制件的转速这前一种方法的情况下，会使多孔玻璃预制件的表面发生凹凸等，成为导致外径不良的原因。

即使是使燃料气体量增加的后一种方法，也是按经验设定，其增加量很不可靠。而且，考虑到从喷枪喷出的火焰是扩散的火焰，为了防止发生裂纹，以及为了消除玻璃微粒堆积密度的不均匀，而逐渐增加燃料气体量，是极困难的。

如上所述，使用传统的多重管结构的喷枪来制造多孔玻璃预制件，很难获得无裂纹及外径无不良等缺陷的、且玻璃微粒密度均匀的大型预制件。

考虑到上述问题，本发明的目的在于，提供一种用于能稳定地制造多孔玻璃预制件的光纤预制件制造用的喷枪。

（1）为了达到所期望的目的的本发明的一种光纤预制件制造用喷枪的特征在于，喷枪中心部设有多个原料气体喷射流道，在位于该喷枪中心部的原料气体喷射流道的外周，如同包围该原料气体喷射流道似地，配置着多个互相独立的小口径助燃气体喷射流道，并在该环状的可燃气体喷射流道内设置这些小口径助燃气体喷射流道。

（2）为了达到上述目的的本发明的第二种的光纤预制件制造用喷枪的特征在于，在上述光纤预成制件制造用喷枪结构（1）基础上，还在该环状可燃气体喷射流道的外周，设有环状助燃气体喷射流道。