[其他]產生玻璃微粒子用燃燒器

無效

• 申請號: 86103566
• 申請日: 1986-05-23
• 公開（公告）號: CN86103566B
• 公開（公告）日: 1988-09-07
• 發明（設計）人: 川添英世;古口誠;折茂勝已
• 申請（專利權）人: 古河電氣工業有限公司
• 主分類號: C03B20/00
• 分類號: C03B20/00;C03B37/018
• 代理公司: 上海專利事務所
• 代理人: 王樹儔

本發明是一種有關制造通信或光學系統等用的多孔質玻璃母材時，用來產生玻璃微粒子的燃燒器。

通信、光學系統領域所用的光纖，光導，圖象纖維或棒狀透鏡等是用諸如MCVD法，VAD法，OVD法等方法制成規定的母材，再將這樣獲得的光纖母材進行紡絲，或者通過加工把棒狀透鏡母材的直徑減小從而制得的。

在上述各方法中，作為用VAD法對光纖等用的多孔質玻璃母材進行高速合成的方法，有已發表在（日本電氣通信學會半導體材料部門全國大會1983年度的報告NO.367和日本電氣通信學會綜合全國大會1984年度報告NO.1138以及美國專利U.S.P4，474，593及U.S.P4，428，762等當中）的雙重火焰燃燒器方式。

這種雙重火焰裝置的概要已如圖6所示，以下將對此作簡要敘述。

圖6中，由多重管構造形成的燃燒器1是由內側火焰發生器2，和中間夾著一個密封氣體通道3，而設在此內側火焰發生器2的處圍的外側火焰發生器4組成，在兩火焰發生器的相對關系中，內側火焰發生器2的頂端位于外側火焰發生器4的頂端里面。

在上述兩火焰發生器中，內側火焰發生器2是由四重通道形成，外側火焰發生器4是由五重通道形成，而這些通道都呈同心布置。

作為用上述燃煉器1的VAD法的一個例子，向內側火焰發生器2供以0.41l/min的GeCl₄，1.54l/min的SiCl₄，10.5l/min的H₂，5l/min的Ar和15l/min的O₂，密封通道3供以5l/min的Ar，向外側火焰發生器4供以5l/min的Ar，0.41l/min的GeCl₄，24l/min的H₂，5l/min的Ar和25l/min的O₂，通過此燃燒器1的各氣體的火焰加水分解反應生成物，即煤煙狀的玻璃微粒子被堆積成所期望的形狀，從而形成多孔質玻璃母材5。

在這樣形成多孔質玻璃母材5時，如圖6所示，從內側火焰發生器2的頂端產生長為l₁的內側火焰，和從外側火焰發生器4的頂端產生長為l₂的外側火焰，由于這些火焰是沿縱向方向連續，故燃燒器1的總火焰長度為L＝l₁+l₂。

由于這個總火焰要比單一火焰長得多，因此，圖6中用斜線所表示的原料系統的氣流將在這個火焰內長時期停留。

其結果是促進玻璃微粒子在火焰內的成長，其粒子的粒徑變大，而且，因此時的慣性效果，使堆積效率提高，從而使多孔質玻璃母材5得以進行高速合成。

據認為上述雙重火焰發生器的情況，是適合多孔質玻璃母材5的高速合成的，然而當把形成折射率分布用的摻雜質原料提供給內側火焰發生器2，使其和火焰反應時，因其在火焰內停留的時間長，摻雜劑在此火焰中進行的擴散超過了需要，其濃度分布廣大（平坦）化了。

因此，多孔質玻璃母材5的折射率分布成為如圖7所示SI型，而不能獲得光纖用的具有GI型折射率分布或三角形折射率分布的多孔質玻璃母材。

此外，因摻雜原料，例如GeCl₄在火焰內停留時間過長，在此火焰內生成結晶性GeO₂，由于它要附著在多孔質玻璃母材5上，因而在透明玻璃化時在母材中產生氣泡。

此外，雖然上述美國專利U.S.P4.474.593和U.S.P4，428，762都介紹了一種用于穩定制造光導預制件的燃燒器的噴管構造，并能使該噴管構造的中心管、中間管和外層管三者間的相對位置能在制造玻璃微粒子的過程中受到調節或控制，從而使形成的多孔質玻璃母材的折射率或質量得到控制，因此該項技術只是提供了一般可供利用的裝置或構造。

本發明就是考慮到上述存在的問題，并依據上述背景而提出一種再現性好，能穩定制造光纖用，具有GI型或三角形折射率分布的多孔質玻璃母材的燃燒器噴管構造，是通過對其構造的中心管、中間管和外層管三者間的相對位置給出具體排列方式，而達到使向中心通道供給的摻雜質原料不沿總火焰的全長范圍暴露，使滲雜物質在火焰的徑向方向上的擴散受到抑制，且能抑制氣泡發生原因進行，從而制得符合要求的多孔質玻璃母材。