石英制燃燒器和光纖用玻璃母材的制造方法技術

本發明專利技術提供了一種石英制燃燒器和一種光纖用玻璃母材的制造方法，其中，通過降低在制作石英燃燒器時石英材料中所含雜質的濃度、特別是鐵（Fe）的含有濃度，特別是可以減少火焰拋光時附著在光纖用玻璃母材上的雜質，從而減少拉絲時光纖中所產生的異常點。燃燒爐20由高純度石英材料（SiO2）形成，在該純石英材料所含的雜質中，鐵（Fe）的平均質量濃度為0.3ppm以下。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及在制造光纖用玻璃母材時所使用的石英制燃燒器、以及光纖用玻璃母材的制造方法。
技術介紹
作為傳統的光纖用玻璃母材的制造方法，有通過OVD法或VAD法等在反應容器中使用玻璃微粉末生成用燃燒器、使玻璃微粒沉積在起始玻璃棒上從而制成玻璃微粒沉積體的沉積工序(例如，參照專利文獻1)，也有使通過該沉積工序制得的玻璃微粒沉積體脫水·燒結從而透明玻璃化的透明化工序(例如，參照專利文獻2)。專利文獻I中記載了生成玻璃微粉末的玻璃微粉末生成用燃燒器是由高純度的石英玻璃(SiO2)構成的。另外，專利文獻2的制造方法中記載了使用這樣的爐芯管從透明化工序中的燒結爐的爐芯管表層開始直至ΙΟμπι深的區域內的鐵(Fe)的平均質量濃度為2ppm以下。另外，如專利文獻3所述，已知在從通過所述透明化工序制得的玻璃母材中拉絲光纖的拉絲工序之前，使用石英制燃燒器來進行去除玻璃微粒沉積體表面的雜質或者研磨其表面的火焰拋光工序。現有技術文獻專利文獻專利文獻1:日本特開昭59-227735號公報專利文獻2 :日本特開2003-212559號公報專利文獻3 日本特開平7-232929號公報
技術實現思路
本專利技術要解決的問題對于根據傳統的制造方法所得到的光纖用玻璃母材，存在著拉絲過程中的光纖發生斷線或線徑變化的情況。本專利技術人通過專心研究，發現在這樣的拉絲工序中所發生的斷線或線徑變化等的原因是，拉絲前火焰拋光時的燃燒器自身所含雜質濃度所造成的影響。S卩，火焰拋光時，伴隨著燃燒器自身的劣化，燃燒器自身所含有的鐵(Fe)等雜質與火焰一起飛散，從而附著在玻璃母材上。當在火焰拋光時雜質附著在玻璃母材上時，由光纖拉絲時的玻璃母材所引起的斷線或線徑變化等異常點就變得容易發生。關于異常點的發生頻率，在拉絲長度為2000km時通常為平均一次左右，但是如果附著有雜質時，其將惡化幾倍至幾十倍。但是，在使用上述專利文獻I和3所記載的高純度石英制燃燒器時，并未對石英材料中所含的雜質、特別是影響大的鐵(Fe)的含有濃度進行研究過。本專利技術的目的是提供一種，其中，通過降低在制作石英燃燒器時石英材料中所含的雜質濃度、特別是鐵(Fe )的含有濃度，特別是使火焰拋光時附著在光纖用玻璃母材上的雜質減少，從而減少了拉絲時光纖中產生的斷線或線徑變化等異常點。解決問題的方法能夠解決上述問題的本專利技術的石英制燃燒器是由石英材料形成的并且用于制造光纖用玻璃母材的石英制燃燒器，其特征在于，在所述石英材料所含的雜質中，鐵(Fe)的平均質量濃度為O. 3ppm以下。另外，本專利技術的光纖用玻璃母材的制造方法為使用由石英材料形成的石英制燃燒器來制造玻璃母材的光纖用玻璃母材的制造方法，其特征在于，使用在所述石英材料所含的雜質中鐵(Fe)的平均質量濃度為O. 3ppm以下的所述石英制燃燒器來制造所述光纖用玻璃母材。此外，關于本專利技術的光纖用玻璃母材的制造方法，優選的是，將由所述石英材料形成的所述石英制燃燒器用于所述光纖用玻璃母材表面的火焰拋光工序中。 專利技術的效果根據本專利技術的石英制燃燒器以及光纖用玻璃母材的制造方法，通過使石英材料所含的雜質中鐵(Fe)的平均質量濃度降至O. 3ppm以下，特別是減少了火焰拋光時附著在光纖用玻璃母材上的雜質，從而減少了拉絲時所產生的斷線或線徑變化等異常點。附圖簡要說明附圖說明圖1為示出了使用本專利技術的石英制燃燒器來制造光纖用玻璃母材的火焰拋光裝置的重要部件的部分示意圖。圖2為示出了圖1中的石英制燃燒器的透視示意圖。圖3為圖1的A-A線截面圖。符號說明10…火焰拋光裝置、11···支承架、12···保持工具、13···起始玻璃棒、14···玻璃母材、15…固定板、20···石英制燃燒器、21···夕卜管、22···內管、23···氧供給管、24···氫供給管、25···氫用噴口、26···氧用噴口、27···玻璃母材的中心軸、30···氫氧火焰具體實施例方式以下，關于本專利技術的石英制燃燒器以及光纖用玻璃母材的制造方法的一個實施方案，以在通過VAD法等制得的玻璃母材的拉絲工序前所進行的火焰拋光工序為例來進行說明。如圖1所示，實施本實施方案的光纖用玻璃母材制造方法的火焰拋光裝置10為這樣的裝置通過VAD法等使玻璃微粒沉積在起始玻璃棒13上，然后為了除去附著在透明化后的玻璃母材14表面上的雜質或為了研磨表面，在拉絲工序前通過石英制燃燒器20(以下簡稱為燃燒器)對玻璃母材14的表面進行加熱。火焰拋光裝置10在未示出的支柱上設置有支承架11，該支承架11可以通過沿支柱設置的升降結構來進行升降，并且在頂端附近安裝有保持工具12。保持工具12在保持起始玻璃棒13和懸掛玻璃母材14的同時，以玻璃母材14為中心軸繞其轉動。本實施方案的燃燒器20為朝向玻璃母材14的外周而設置的(例如)二重管構造的氫氧燃燒器，其以頂端朝向玻璃母材14的中心軸的狀態而被固定在石英等制成的固定板15上。燃燒器20由高純度的石英材料(SiO2)形成，在該石英材料所含的雜質中鐵(Fe)的平均質量濃度為O. 3ppm以下。由此，可以將在火焰拋光時附著在玻璃母材14表面上的雜質抑制在最低限度，從而可以減少拉絲時光纖中產生的氣泡、斷線、線徑變化等異常點。需要說明的是，這里所說的高純度的石英材料是指SiO2的比率為99. 995 (w%)以上。另外，雖然作為鐵(Fe)以外的其它雜質存在有鎳(Ni)、鉻(Cr)、銅(Cu)等，但是與含有鐵對斷線等造成的影響相比，它們的影響較小。另外，一般來說與鐵(Fe)相比這些雜質微量地存在于母材中。需要說明的是，Fe的平均質量濃度的下限值為作為制造上以及測定上的界限的O. 05ppm。如圖2所示，燃燒器20為具備(例如)圓筒管狀的外管21、以及位于該外管21內 側的細徑內管22的二重管結構。外管21和內管22都是由在石英材料(SiO2)所含的雜質中鐵(Fe)的平均質量濃度為O. 3ppm以下的高純度石英材料形成的。特別是，容易劣化的外管21和內管22的頂端部分中鐵的平均質量濃度優選為O. 2ppm以下。燃燒器20在外管21和內管22之間形成有氫用噴口 25,從氫用噴口 25噴出由與外管21相連接的氫供給管24所供給的氫(H2)。另外，內管22與氧供給管23相連接，由氧供給管23所供給的氧(O2)從氧用噴口 26噴出。從氫用噴口 25噴出的H2和從氧用噴口 26噴出的O2發生氧化反應從而燃燒，由此生成氫氧火焰。如圖3所示，在圓筒狀的固定板15上，在朝向玻璃母材14的中心軸27的圓周方向上以相等間隔固定有多個燃燒器20。通過這些多個(本實施方案為12個)燃燒器20，能夠獲得對玻璃母材14表面進行火焰拋光所必需的氫氧火焰30的火力。需要說明的是，固定板15并不局限于圓筒狀，也可以形成為與燃燒器數量對應的多角筒狀。接下來，對光纖用玻璃母材的制造方法進行說明。(火焰拋光工序)在圖1所示出的火焰拋光裝置10中，通過使玻璃微粒沉積在起始玻璃棒13上而透明化的玻璃母材14，通過將起始玻璃棒13的上端安裝在保持工具12上而懸掛在支承架11下。其次，利用升降結構使支承架11下降，并使玻璃母材14下降至多個燃燒器20呈圓狀布置的固定板15中，同時通過保持工具12而使玻璃母材14以其中心軸27為中心轉動(參照圖3)。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種石英制燃燒器，其由石英材料形成并用于制造光纖用玻璃母材，其特征在于，在所述石英材料所含的雜質中，鐵(Fe)的平均質量濃度為0.3ppm以下。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：幅崎利已，久保祐介，
申請(專利權)人：住友電氣工業株式會社，
類型：發明
國別省市：