[发明专利]制造光纤预型体的方法

说明书

本发明要求2008年9月3日提交的日本专利申请No.2008-225817 的优先权，其内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及通过例如OVD法、VAD法等制造光纤预型体(preform) 的方法。

背景技术

诸如OVD(外部气相沉积)法、VAD(气相轴向沉积)法、MCVD (改进的CVD)法和等离子体法的方法被用来制造光纤预型体。

特别地，VAD法和OVD法是能够实现生产大尺寸预型体和高速沉 积的公知方法。在这些方法中，通过利用四氯硅烷(SiCl₄)等作为原料 在玻璃棒上形成由玻璃微粒组成的多孔沉积部分以形成玻璃微粒沉积 物并通过加热使所述沉积部分透明化，从而获得光纤预型体。

如果有必要的话，将光纤预型体拉长至预定直径从而获得用于光纤 的预型体，并且将该预型体加热并拉制从而获得光纤。

近年来，为了降低光纤的制造成本，增加了光纤预型体的直径或长 度，即，要求光纤预型体增大。但是，如果光纤预型体增大，则容易出 现以下问题。

图11和12是示出用于加热玻璃微粒沉积物的加热炉的一个例子的 示意图。

图11中所示的加热炉70(下文中称为“梯度炉”)包括马弗管71、 可上下移动的支持构件72以及在相当于玻璃微粒沉积物4沿其长度的 部分的位置处提供的加热源73。利用加热源73沿着长度方向顺序加热 由支持构件72所支持的玻璃微粒沉积物4。

图12中所示的加热炉80(下文中称为“均热炉”)包括马弗管81、 支持构件82以及能够在玻璃微粒沉积物4的全部长度上对其加热的加 热源83。

使玻璃微粒沉积物4处于玻璃棒1的端部由支持构件72或82所支 持并且该玻璃微粒沉积物悬垂进入加热炉70或80中的状态。利用加热 源73或83将沉积部分3加热到例如1500～1600℃并使其透明化。

在该透明化步骤中，为了利用甚至沉积部分3的上端作为有效部分 而不浪费，必须甚至充分加热该上端。

但是，当加热沉积部分3的上端时，玻璃棒1也被加热并软化。因 此，可能发生变形，例如伸长。特别地，由于大尺寸的玻璃微粒沉积物 4还具有大的重量，因此容易发生玻璃棒1的变形。

此外，沉积部分3透明化所需的热量由于沉积部分3的直径大而变 大。因此，必须将具有大直径的沉积部分3设置在加热炉70或80内的 高温区中或者延长加热时间。为此，玻璃棒1接受的热量也增加，因此 也容易出现上述问题，例如变形。由于已经发生了变形的玻璃棒1不能 重新使用，因此导致成本增加。

为了防止玻璃棒1的任何变形，可以将玻璃微粒沉积物4设置在加 热炉70或80内的玻璃棒1没有不适当地处于高温的位置处。但是，在 这种情况下，沉积部分3上端的加热可能会不充分，因而这部分可能不 能成为有效部分。

亦即，随着光纤预型体的增大，难以使沉积部分的上端透明化并且 难以防止玻璃棒的任何变形。

下面的方法是制造光纤预型体的已知方法。

在日本未审查专利申请首次公开No.2003-81657中，提出了一种根 据多孔烟粒体(soot body)的玻璃化部分的位置来调节光纤预型体的玻 璃化温度、行进速度、供气流量等的方法，由此防止光纤预型体从支撑 棒坠落。

但是，即使在该方法中，由于光纤预型体变大，也难以同时实现“多 孔烟粒体的上端透明化”和“防止支撑棒的任何变形”。另外，还存在难 以解决预型体尺寸变化的问题。

在日本未审查专利申请首次公开No.H07-223833中，公开了一种利 用防止温度升高装置例如反射板或热屏蔽板来防止在支撑烟粒沉积物 的棒中温度升高的方法。

但是，由于在该方法中提供防止温度升高装置，因此加热炉结构变 复杂。而且，由于需要由耐热材料例如多孔陶瓷制成的昂贵的防止温度 升高装置，因此成本会变高。

在日本未审查专利申请首次公开No.H08-310828中，提出了一种利 用预型体支持部分的制造方法，该预型体支持部分包括由透明石英玻璃 制成的中心部分和由不透明石英玻璃制成的外层部分。在该方法中，红 外光的传输量受到所述外层部分的抑制，因而可防止预型体支持部分的 任何变形。但是，该方法难以解决棒的变形问题。

发明内容