[发明专利]制造石英玻璃预制件的方法

说明书

本发明涉及制造石英玻璃预制件的方法，这种预制件可用于制备远距离通信或光学领域内的光学纤维、光波导、传象纤维、柱透镜或其类似物。

通常，人们已经知道用棒管法来制备远距离通信或光学领域内所用的光纤或光波导的石英玻璃预制件。

根据棒管法，人们将作为芯棒的玻璃棒插入到另一种作为包覆层的玻璃管中，然后将它们用加热装置加热使之熔成一个整体，由此形成石英玻璃预制件。然而这种方法存在一个问题，该问题是由于存留在制成的预制件中的气泡而形成的，这些气泡又是由于加热熔化过程中玻璃棒和管之间的界面的不完全破碎而产生的。

总的说来，用含有气泡的预制件将它加热，控制成光学纤维其质量较低，其可靠性也不会高，尤其是，由此制成的光学纤维其力学强度也较低。

作为棒管法的替代方法，人们又提出了另一种方法，它采用等静压技术在玻璃芯棒的外周上形成包覆的多孔玻璃体，然后将制成的多孔玻璃预制件脱水并固结成一种石英玻璃预制件（参见公开的未审查日本专利申请JP61-256937）。

实际操作时，上述方法以下列方式进行，首先，将作为芯棒的玻璃棒插入一种可变形的模子中，余下的空间用作为成型材料的石英玻璃粉末来填塞。然后用流体静压从外面压填好料的模子从而在玻璃棒的外周上形成多孔玻璃体。

此后，将由此制得的多孔玻璃体从模中取出并对它进行一系列操作其中包括脱水和固结使之形成光学纤维预制件。

在上述方法中，需在模子外表面上向其中心轴方向施加大约0.1至0.7吨/厘米²的压力，加压时间为大约5到40分钟。有时位于模具中间的玻璃棒会因所施加的压力而断裂。玻璃棒的外径越小，则玻璃棒越易断裂。另外，当该玻璃棒断裂时，模压成的多孔玻璃体也会因玻璃棒断裂所产生的冲击力而破裂。

结果，当采用等静压法制备多孔玻璃体（围绕玻璃棒）时，产品产量总是较低。

本发明正是考虑到上述问题而提出的，因此本发明的发明目的在于提高一种可高产量制备石英玻璃预制件的方法，实际上本发明是通过在用等静压法围绕玻璃棒形成多孔玻璃体时防止玻璃棒和多孔玻璃体受到损坏而实现其目的的。

根据本发明，它提供了一种制备石英玻璃预制件的方法，它包括下列步骤：将主要含有一种可延性材料的棒状部件插入到模具的成型空间中，用含有石英玻璃粉末或掺杂的石英玻璃粉末的成型材料填充模中的剩余空间;从外面压已填充成型材料的模子使该成型材料围绕该棒状部件形成一种多孔玻璃体;从多孔玻璃体中取出该棒状部件从而在除去该棒状部件后形成一个孔;将一根据玻璃棒插入该孔中;纯化所说的已插入玻璃棒的多孔玻璃体，以及将所说的在上述纯化步骤中纯化的多孔玻璃体固结。

本发明的其它一些目的及优点将在后面的描述中给出，其中有一部分可以从这些描述中明显看出，或者通过实施本发明而认识到。借助于在所附的权利要求书中所特别指出的教导及组合，可以认识并获得本发明的目的及优点。

引入并成为本说明书的一部分的附图描述了本发明的一些优选实施方案，它们与前面的概述部分以及后面的优选实施方案的详细描述一起来描述本发明的一些基本原则。

图1是用来实施本发明的方法的成型装置的主剖面图的横截面图;

图2表示本发明方法中的一个步骤，其中围绕棒状部件形成了一种多孔玻璃体;

图3A表示本方法中的一个步骤，其中该棒状部件被从该多孔玻璃体中取出;

图3B表示本方法中的一个步骤，其中将一根玻璃棒插入到取走棒状部件后形成的孔中;

图3C表示将该多孔玻璃体固结后的石英玻璃预制件;

图4是用来实施本发明方法的另一种成型装置的主要部分的横截面图;

图5A和5B表示另一种实施方案的多孔玻璃体的侧视图;

图6是用于形成形状如图5B所示的多孔玻璃体的成型装置的横截面图;

图7是多孔玻璃体的侧视图，用于解释另一种制备形状如图5B所示的多孔玻璃体的方法。

下面将参照附图详细描述本发明的具体实施方案。

图1是用于实施本发明的一个实施方案的成型装置的主剖面图的横截面图。所用的成型装置配有一个成型模11，一个支撑筒18围绕着该成型模11，和一对盖子12和13用于盖住该模子的两端开口。这些部件组合成装配体10。

在装配体10中，成型模11和盖子12和13组成了一个实际上的模子，而由这些部件围成的部分即形成了一个成型空间20。同时，在支撑筒18和成型模11之间围成的部分则形成了加压空间21。