JP2020090427A

JP2020090427A - Burner for porous body synthesis and method of manufacturing porous body

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Publication number: JP2020090427A
Application number: JP2018230367A
Authority: JP
Inventors: 智洋権田; Tomohiro Gonda; 光広川▲崎▼; Mitsuhiro Kawasaki; 達也谷口; Tatsuya Taniguchi
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 2018-12-07
Filing date: 2018-12-07
Publication date: 2020-06-11
Anticipated expiration: 2038-12-07
Also published as: JP7195703B2

Abstract

To provide a burner for porous body synthesis and a method of manufacturing a porous body such that a clad part can form a desired refractive index distribution.SOLUTION: There is provided a burner 5 for porous body synthesis for forming a porous body, in which multiple cylindrical supply pipings are arranged around a center axis C, and while discharge openings of supply pipings 11, 12 supplying at least a raw material gas and a doping gas are eccentric with a center axis C in a rotation center axis direction of a target rod, pipings 13-18 other than the supply pipings 11, 12 having the discharge openings eccentric are arranged concentrically about the center axis C.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、クラッド部が所望の屈折率分布を形成することができる多孔質体合成用バーナー及び多孔質体の製造方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a burner for synthesizing a porous body in which a clad portion can form a desired refractive index distribution and a method for manufacturing a porous body.

近年、光ファイバ用ガラス母材は、生産性を向上させるために大型化が進んでいる。光ファイバ用ガラス母材は、例えば、ＶＡＤ（Vapor Phase Axial Deposition）法やＭＣＶＤ（Modified Chemical Vapor Deposition）法、ＯＶＤ（Outside Vapor Deposition）法などの周知の方法によって作製される。 In recent years, glass base materials for optical fibers have been increasing in size in order to improve productivity. The glass preform for optical fibers is produced by a known method such as a VAD (Vapor Phase Axial Deposition) method, an MCVD (Modified Chemical Vapor Deposition) method, an OVD (Outside Vapor Deposition) method, or the like.

例えば、ＶＡＤ法においては、ガラス微粒子合成用バーナーに可燃性ガス、助燃性ガス、ガラス原料を導入して火炎加水分解反応させて生成されるガラス微粒子を、回転するターゲット（出発材）の回転軸方向に堆積させて、光ファイバ用ガラス母材の元となる多孔質母材を製造する。この多孔質母材を製造する際に用いるガラス微粒子合成用バーナーとしては、ガラスを材料とした３重管以上の多重管バーナーを使用することが一般的に知られている。 For example, in the VAD method, glass particles produced by introducing a combustible gas, an auxiliary gas, and a glass raw material into a burner for synthesizing glass particles and causing a flame hydrolysis reaction to rotate a rotating shaft of a target (starting material). To form a porous preform which is a base of the glass preform for optical fiber. As a burner for synthesizing glass fine particles used when manufacturing this porous base material, it is generally known to use a multi-tube burner made of glass as a material and having three or more tubes.

なお、特許文献１には、ＯＶＤ法で光ファイバ用ガラス母材を製造する際、外周に対して内側ポートが偏心した多重管バーナーを用い、ターゲットに対して偏心軸を近づけることによって屈折率制御添加物を均一に添加するものが記載されている。 In Patent Document 1, when manufacturing a glass preform for an optical fiber by the OVD method, a multi-tube burner whose inner port is eccentric with respect to the outer circumference is used, and the eccentric axis is brought closer to the target to control the refractive index. It is described that the additives are added uniformly.

また、特許文献２には、可燃性ガス噴出流路内に助燃性ガスを噴出する複数の小口径ノズルを設け、可燃性ガス領域内に配置された各小口径ノズルの位置がバーナー中心に対して非対称にしたガラス微粒子合成用バーナーが記載されている。 Further, in Patent Document 2, a plurality of small diameter nozzles for ejecting a supporting gas are provided in the combustible gas ejection passage, and the position of each small diameter nozzle arranged in the combustible gas region is relative to the burner center. And asymmetric glass particle synthesis burners are described.

特開昭６３−１３９０３０号公報JP-A-63-139030 特開２０１４−１２２１４１号公報JP, 2014-122141, A

ところで、近年の光ファイバの特性は低損失、低曲げ損失を満たすため、クラッド部にフッ素等をドープする構造が多用されており、クラッド部の屈折率分布の制御が重要である。また、波長分散や遮断波長等の特性制御のためにもクラッド部の屈折率分布の制御は重要である。しかしながら、従来の同心円状のバーナーでは、バーナーの中心軸に対して上下方向に対称な構造を有しているため、バーナーの上部と下部とで火炎直径や火炎長さ、火炎の噴出速度などは同じであり、多孔質体であるスートのテーパ形状、密度分布の制御が難しく、ガラス状態となった時のクラッド部が所望の屈折率分布となる多孔質体を合成することが困難であった。 By the way, in recent years, the characteristics of optical fibers satisfy low loss and low bending loss, so that the structure in which the cladding is doped with fluorine or the like is widely used, and it is important to control the refractive index distribution in the cladding. Further, it is important to control the refractive index distribution of the clad part for controlling the characteristics such as wavelength dispersion and cutoff wavelength. However, since the conventional concentric burner has a vertically symmetrical structure with respect to the central axis of the burner, the flame diameter, flame length, flame ejection speed, etc. at the top and bottom of the burner are In the same way, it was difficult to control the taper shape and density distribution of the soot, which is a porous body, and it was difficult to synthesize a porous body in which the clad portion in the glass state had a desired refractive index distribution. ..

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、クラッド部が所望の屈折率分布を形成することができる多孔質体合成用バーナー及び多孔質体の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a burner for synthesizing a porous body and a method for manufacturing a porous body, in which the clad portion can form a desired refractive index distribution. ..

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる多孔質体合成用バーナーは、多孔質体を形成するための多孔質体合成用バーナーであって、円筒状の供給配管が中心軸まわりに多重配置され、少なくとも１つの供給配管の吐出開口が前記中心軸に対して、ターゲットロッドの回転中心軸方向に偏心しているとともに、前記吐出開口が偏心した偏心供給配管以外の他の供給配管は、前記中心軸に対して同心円状に配置されていることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, a porous body synthesizing burner according to the present invention is a porous body synthesizing burner for forming a porous body, and a cylindrical supply pipe is provided. Other than the eccentric supply pipe in which the discharge openings of at least one supply pipe are eccentric with respect to the center axis in the direction of the rotation center axis of the target rod and are eccentric, the discharge openings are multiply arranged around the central axis. The supply pipe is arranged concentrically with respect to the central axis.

また、本発明にかかる多孔質体合成用バーナーは、上記の発明において、前記偏心供給配管は、前記中心軸から径方向にシフトしていることを特徴とする。 In the burner for synthesizing a porous body according to the present invention, in the above invention, the eccentric supply pipe is shifted from the central axis in a radial direction.

また、本発明にかかる多孔質体合成用バーナーは、上記の発明において、前記偏心供給配管は、該供給配管の吐出側が前記中心軸に対して傾斜していることを特徴とする。 In the burner for synthesizing a porous body according to the present invention, in the above invention, the eccentric supply pipe is characterized in that a discharge side of the supply pipe is inclined with respect to the central axis.

また、本発明にかかる多孔質体合成用バーナーは、上記の発明において、前記偏心供給配管は、該偏心供給配管の吐出側で複数の分岐供給配管に分岐し、各分岐供給配管は、前記中心軸に対して偏心していることを特徴とする。 Further, the burner for synthesizing a porous body according to the present invention is the above invention, wherein the eccentric supply pipe is branched into a plurality of branch supply pipes on the discharge side of the eccentric supply pipe, and each branch supply pipe is the center. It is characterized by being eccentric to the axis.

また、本発明にかかる多孔質体合成用バーナーは、上記の発明において、前記偏心供給配管は、原料ガス及びドーピング用ガスを供給することを特徴とする。 Further, the burner for synthesizing a porous body according to the present invention is characterized in that, in the above-mentioned invention, the eccentric supply pipe supplies a source gas and a doping gas.

また、本発明にかかる多孔質体合成用バーナーは、上記の発明において、前記偏心供給配管は、可燃ガス、助燃性ガス及びシールガスを供給することを特徴とする。 Further, the burner for synthesizing a porous body according to the present invention is characterized in that, in the above-mentioned invention, the eccentric supply pipe supplies a combustible gas, an auxiliary combustion gas and a seal gas.

また、本発明にかかる多孔質体の製造方法は、円筒状の供給配管が中心軸まわりに多重配置され、少なくとも１つの供給配管の吐出開口が前記中心軸に対して、ターゲットロッドの回転中心軸方向に偏心し、前記吐出開口が偏心した偏心供給配管以外の他の供給配管が、前記中心軸に対して同心円状に配置された多孔質体合成用バーナーを用い、ドーピング材料の噴出の偏心によって、所望の屈折率分布をもつクラッド部を形成するもとになる多孔質体を合成することを特徴とする。 Further, in the method for manufacturing a porous body according to the present invention, cylindrical supply pipes are multiply arranged around the central axis, and the discharge opening of at least one supply pipe is the central axis of rotation of the target rod with respect to the central axis. Eccentric in the direction, the supply opening other than the eccentric supply piping in which the discharge opening is eccentric, by using a porous body synthesizing burner arranged concentrically with respect to the central axis, by the eccentricity of the ejection of the doping material. The method is characterized by synthesizing a porous body that forms a clad having a desired refractive index distribution.

本発明によれば、クラッド部が所望の屈折率分布を形成することができる。 According to the present invention, the clad portion can form a desired refractive index distribution.

図１は、本発明の実施の形態である多孔質体合成用バーナーを用いた多孔質体合成装置１の概要を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an outline of a porous body synthesizing apparatus 1 using a porous body synthesizing burner according to an embodiment of the present invention. 図２は、図１に示した多孔質体合成用バーナーの構成を示す縦断面図である。FIG. 2 is a vertical cross-sectional view showing the structure of the porous body synthesizing burner shown in FIG. 図３は、図１に示した多孔質体合成用バーナーをＺ方向からみた図である。FIG. 3 is a view of the burner for synthesizing the porous body shown in FIG. 1 as seen from the Z direction. 図４は、図１に示した多孔質体合成用バーナーの変形例１の構成を示す縦断面図である。FIG. 4 is a vertical cross-sectional view showing the configuration of Modification 1 of the burner for synthesizing a porous body shown in FIG. 図５は、実施の形態によって形成されたクラッド部の屈折率分布の一例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of the refractive index distribution of the clad portion formed according to the embodiment. 図６は、偏心した複数の分岐供給配管の一例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an example of a plurality of eccentric branch supply pipes. 図７は、本多孔質体の製造方法を示すフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart showing the method for producing the present porous body.

以下、添付図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。本発明者らは、多孔質体を形成するための多孔質体合成用バーナーであって、円筒状の供給配管が中心軸まわりに多重配置され、少なくとも原料ガス及びドーピング用ガスを供給する供給配管の吐出開口が前記中心軸に対して、ターゲットロッドの回転中心軸方向に偏心させることによって、ガラス状態となった時のクラッド部が所望の屈折率分布となる多孔質体の合成が可能であることを見い出した。 Embodiments for carrying out the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. The present inventors provide a burner for synthesizing a porous body for forming a porous body, in which cylindrical supply pipes are multiply arranged around the central axis, and at least a source gas and a doping gas are supplied to the supply pipe. By eccentricizing the discharge opening of the above in the direction of the central axis of rotation of the target rod with respect to the central axis, it is possible to synthesize a porous body having a desired refractive index distribution in the clad portion in the glass state. I found a thing.

＜装置構成＞
図１は、本発明の実施の形態である多孔質体合成用バーナー５を用いた多孔質体合成装置１の概要を示す図である。図１に示すように、多孔質体合成装置１はＶＡＤ（Vapor Phase Axial Deposition）法を用いた装置であり、多孔質体合成用バーナー４，５を有する。多孔質体合成装置１は、ターゲットロッド２の下端に二酸化珪素（ＳｉＯ₂）を主成分とするガラス微粒子が堆積された多孔質体としての多孔質母材３が合成される。具体的には、ターゲットロッド２を回転させながら引き上げ、かつ多孔質体合成用バーナー４，５から火炎を吹き付けて多孔質母材３を合成する。多孔質体合成用バーナー４は、コア部を形成するための多孔質体を形成する。多孔質体合成用バーナー５は、コア部のまわりのクラッド部を形成するための多孔質体を形成する。 <Device configuration>
FIG. 1 is a diagram showing an outline of a porous body synthesizing apparatus 1 using a burner 5 for synthesizing a porous body which is an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, a porous body synthesizing apparatus 1 is an apparatus using a VAD (Vapor Phase Axial Deposition) method, and has porous body synthesizing burners 4 and 5. The porous body synthesizing apparatus 1 synthesizes a porous base material 3 as a porous body in which glass particles having silicon dioxide (SiO ₂ ) as a main component are deposited on the lower end of a target rod 2. Specifically, the target rod 2 is pulled up while being rotated, and a flame is blown from the burners 4 and 5 for synthesizing the porous body to synthesize the porous base material 3. The porous body synthesizing burner 4 forms a porous body for forming the core portion. The porous body synthesizing burner 5 forms a porous body for forming a clad portion around the core portion.

多孔質体合成用バーナー４は、出発材としてのターゲットロッド２に石英系ガラス微粒子を堆積させるため、又は焼き締めを行うため、同心円状の多重管構造となっている。一方、多孔質体合成用バーナー５は、多孔質体合成用バーナー４が形成した多孔質体のまわりに、ガラス化後のクラッド部が所望の屈折率分布を得るように、同心円状の多重管構造のうちの内側の供給配管をバーナーの中心軸Ｃに対して偏心させている。 The burner 4 for synthesizing a porous body has a concentric multi-tube structure in order to deposit silica-based glass fine particles on the target rod 2 as a starting material or to carry out baking. On the other hand, the burner 5 for synthesizing the porous body is a concentric multi-tube so that the clad portion after vitrification has a desired refractive index distribution around the porous body formed by the burner 4 for synthesizing the porous body. The supply pipe inside the structure is eccentric with respect to the central axis C of the burner.

多孔質体合成用バーナー４には、ガス供給部（図示せず）から、例えば四塩化珪素（ＳｉＣｌ₄）などの主原料ガス、可燃ガスである水素（Ｈ₂）ガス、助燃性ガスである酸素（Ｏ₂）ガス、及びシールガス（緩衝ガス）であるアルゴン（Ａｒ）ガスなどが同時に流される。石英系ガラス微粒子の堆積においては、気化させたＳｉＣｌ₄ガス、Ｈ₂ガス、及びＯ₂ガスから構成されるガスが多孔質体合成用バーナー４において点火燃焼されつつ供給される。火炎中で加水分解反応されたＳｉＣｌ₄は、ガラス微粒子となってターゲットロッド２の回転軸方向に堆積されて、多孔質母材３のうちのコア部の対応部分が形成される。このコア部の対応部分の多孔質母材３は、後に光ファイバとなった際のコア部となる。なお、コア部であるため、主原料ガス中にゲルマニウム（Ｇｅ）等を含ませても良い。 The burner 4 for synthesizing the porous body is supplied with a main raw material gas such as silicon tetrachloride (SiCl ₄ ), a hydrogen (H ₂ ) gas that is a combustible gas, and an auxiliary combustion gas from a gas supply unit (not shown). Oxygen (O ₂ ) gas and argon (Ar) gas, which is a seal gas (buffer gas), are flown at the same time. In depositing the silica-based glass fine particles, a gas composed of vaporized SiCl ₄ gas, H ₂ gas, and O ₂ gas is supplied while being ignited and burned in the porous body synthesizing burner 4. The SiCl ₄ hydrolyzed in the flame becomes glass particles and is deposited in the direction of the rotation axis of the target rod 2 to form a corresponding portion of the core portion of the porous base material 3. The corresponding porous base material 3 of the core portion becomes a core portion when it becomes an optical fiber later. Since it is the core portion, germanium (Ge) or the like may be contained in the main raw material gas.

一方、多孔質体合成用バーナー５は、ガス供給部（図示せず）から、例えば四塩化珪素（ＳｉＣｌ₄）などの主原料ガス、可燃ガスである水素（Ｈ₂）ガス、助燃性ガスである酸素（Ｏ₂）ガス、及びシールガス（緩衝ガス）であるアルゴン（Ａｒ）ガスなどが同時に流される。主原料ガスには、屈折率を低下させるフッ素（Ｆ）などのドーピングガス（ＳＦ_６、ＳｉＦ_４）が混合される。石英系ガラス微粒子の堆積においては、気化させたＳｉＣｌ₄ガス、ＳＦ_６もしくはＳｉＦ_４ガス、Ｈ₂ガス、及びＯ₂ガスから構成されるガスが多孔質体合成用バーナー５において点火燃焼されつつ供給される。火炎中で加水分解反応されたＳｉＣｌ₄、ＳＦ_６もしくはＳｉＦ_４は、ガラス微粒子となってターゲットロッド２の回転軸方向に堆積されて、多孔質母材３のうちのクラッド部の対応部分が形成される。 On the other hand, the burner 5 for synthesizing the porous body is supplied with a main material gas such as silicon tetrachloride (SiCl ₄ ) from a gas supply unit (not shown), hydrogen (H ₂ ) gas which is a combustible gas, and an auxiliary gas. A certain oxygen (O ₂ ) gas, an argon (Ar) gas that is a seal gas (buffer gas), and the like are simultaneously flown. A doping gas (SF ₆ , SiF ₄ ) such as fluorine (F) that lowers the refractive index is mixed with the main raw material gas. In depositing the silica glass fine particles, a gas composed of vaporized SiCl ₄ gas, SF ₆ or SiF ₄ gas, H ₂ gas, and O ₂ gas is supplied while being ignited and burned in the burner 5 for synthesizing the porous body. To be done. The SiCl ₄ , SF ₆ or SiF ₄ hydrolyzed in the flame becomes glass fine particles and is deposited in the direction of the rotation axis of the target rod 2 to form a corresponding portion of the clad portion of the porous base material 3. To be done.

この際、多孔質体合成用バーナー５の火炎全体の方向は、Ｚ方向に向いているにもかかわらず、ドーピングガスの吹き出し方向は、内側の供給配管が＋Ｙ方向あるいは−Ｙ方向に偏心して、ガラス化後のクラッド部の径方向に対する屈折率分布を調整する。すなわち、内側の供給配管の偏心によって多孔質体に取り込まれるフッ素の密度分布を調整して、ガラス化後のクラッド部の径方向に対する屈折率分布を調整する。このクラッド部の対応部分の多孔質母材３は、後に光ファイバとなった際のクラッド部となる。 At this time, although the direction of the entire flame of the burner 5 for synthesizing the porous body is in the Z direction, the blowing direction of the doping gas is such that the inner supply pipe is decentered in the +Y direction or the −Y direction, The refractive index distribution in the radial direction of the clad portion after vitrification is adjusted. That is, the density distribution of fluorine taken into the porous body is adjusted by the eccentricity of the inner supply pipe, and the refractive index distribution in the radial direction of the clad portion after vitrification is adjusted. The porous base material 3 in the corresponding portion of the clad portion becomes a clad portion when it becomes an optical fiber later.

＜多孔質体合成用バーナー５の詳細構成＞
図２は、図１に示した多孔質体合成用バーナー５の構成を示す縦断面図である。また、図３は、図１に示した多孔質体合成用バーナー５をＺ方向からみた図である。 <Detailed configuration of burner 5 for synthesizing porous body>
FIG. 2 is a vertical cross-sectional view showing the structure of the burner 5 for synthesizing the porous body shown in FIG. 3 is a view of the burner 5 for synthesizing the porous body shown in FIG. 1 as seen from the Z direction.

図２及び図３に示すように、多孔質体合成用バーナー５は、長手方向（Ｚ方向）に対して垂直な断面が略円形状の８本のガラス管である供給配管１１〜１８のうち、外側の供給配管１３〜１８が、多孔質体合成用バーナー５の中心軸Ｃに対して互いに同心円状に配置され、内側の供給配管１１，１２がＹ方向にシフトして多孔質体合成用バーナー５の中心軸Ｃに対して偏心した多重管構造をなしている。供給配管１１〜１８は、供給配管１１，１２を中心に、順次、外周側に配置されている。 As shown in FIG. 2 and FIG. 3, the burner 5 for synthesizing a porous body is one of eight supply pipes 11 to 18 which are glass tubes each having a substantially circular cross section perpendicular to the longitudinal direction (Z direction). , The outer supply pipes 13 to 18 are arranged concentrically with respect to the central axis C of the burner 5 for synthesizing the porous body, and the inner supply pipes 11 and 12 are shifted in the Y direction for synthesizing the porous body. It has a multi-tube structure which is eccentric with respect to the central axis C of the burner 5. The supply pipes 11 to 18 are sequentially arranged on the outer peripheral side around the supply pipes 11 and 12.

各供給配管１１〜１８には、−Ｚ方向側で、それぞれガス導入管２１〜２８が接続される。各ガス導入管２１〜２８は、例えばゴムチューブが取り付けられ、ガス供給部（いずれも図示せず）からガスが導入される。導入されたガスは、各供給配管１１〜１８を介してＺ方向に噴出される。 Gas supply pipes 21 to 28 are respectively connected to the supply pipes 11 to 18 on the −Z direction side. For example, a rubber tube is attached to each of the gas introduction pipes 21 to 28, and gas is introduced from a gas supply unit (neither is shown). The introduced gas is jetted in the Z direction through the supply pipes 11 to 18.

図３に示すように、各ガス導入管２１〜２８から導入されたガスは、各ポートＰ１〜Ｐ８を介して噴出される。 As shown in FIG. 3, the gas introduced from each gas introduction pipe 21-28 is ejected through each port P1-P8.

多孔質体合成用バーナー５によって火炎を形成する場合、ポートＰ１には原料ガス（ＳｉＣｌ₄）及びドーピングガス（ＳＦ_６もしくはＳｉＦ_４）の混合ガスが流される。なお、必要に応じて可燃性ガスとしてさらにＨ₂ガスや支燃性ガスとしてさらにＯ₂や緩衝ガスとしてＡｒを流してもよい。ポートＰ２には、可燃性ガスのＨ₂ガスが流される。ポートＰ３には、シールガスとしてＡｒガスなどの不活性ガスが流される。ポートＰ４には、助燃性ガスとしてＯ₂ガスが流される。ポートＰ５にはＡｒガス、ポートＰ６にはＨ₂ガス、ポートＰ７にはＡｒガス、ポートＰ８にはＯ₂ガスが流される。 When the flame is formed by the burner 5 for synthesizing the porous body, a mixed gas of the source gas (SiCl ₄ ) and the doping gas (SF ₆ or SiF ₄ ) is flown to the port P1. If necessary, H ₂ gas as a combustible gas, O ₂ as a combustion-supporting gas, and Ar as a buffer gas may be supplied. H ₂ gas, which is a combustible gas, flows through the port P2. An inert gas such as Ar gas is caused to flow through the port P3 as a seal gas. O ₂ gas is made to flow through the port P4 as an auxiliary gas. Ar gas to the port P5, H ₂ gas to the port P6, Ar gas to the port P7, the port P8 O ₂ gas is flowed.

ここで、原料ガス（ＳｉＣｌ₄）及びドーピングガス（ＳＦ_６もしくはＳｉＦ_４）の混合ガスが流れるポートＰ１は、多孔質体合成用バーナー５の中心軸Ｃに対して偏心しており、この混合ガスによって生じる内側の火炎は、外側の火炎に比して偏心する。この偏心によって、フッ素のドープ位置が制御され、ガラス化後に所望の屈折率分布をもったクラッド部に対応する多孔質体を形成することができる。 Here, the port P1 through which the mixed gas of the source gas (SiCl ₄ ) and the doping gas (SF ₆ or SiF ₄ ) flows is eccentric with respect to the central axis C of the burner 5 for synthesizing the porous body. The resulting inner flame is more eccentric than the outer flame. Due to this eccentricity, the fluorine doping position is controlled, and it is possible to form a porous body corresponding to the clad portion having a desired refractive index distribution after vitrification.

＜変形例１＞
図４は、図１に示した多孔質体合成用バーナー５の変形例１の構成を示す縦断面図である。この変形例では、図４に示すように、供給配管１１，１２を多孔質体合成用バーナー５の中心軸Ｃに対してシフトするのではなく、供給配管１１，１２の吐出側で多孔質体合成用バーナー５の中心軸Ｃに対してＹ方向に傾斜させた供給配管１１ａ，１２ａとすることによって、ポートＰ１，Ｐ２からのガスの噴出をバーナーの中心軸Ｃに対して偏心させている。 <Modification 1>
FIG. 4 is a vertical cross-sectional view showing the configuration of Modification 1 of the burner 5 for synthesizing the porous body shown in FIG. In this modified example, as shown in FIG. 4, the supply pipes 11 and 12 are not shifted with respect to the central axis C of the burner 5 for synthesizing the porous body, but the porous bodies are provided on the discharge side of the supply pipes 11 and 12. By making the supply pipes 11a and 12a inclined in the Y direction with respect to the central axis C of the synthesizing burner 5, the ejection of gas from the ports P1 and P2 is eccentric with respect to the central axis C of the burner.

上記の実施の形態及び変形例１では、円筒状の供給配管１１〜１８がバーナーの中心軸Ｃまわりに多重配置され、少なくとも原料ガス及びドーピング用ガスを供給する内側の供給配管１１，１２の吐出開口が多孔質体合成用バーナー５の中心軸Ｃに対して、Ｙ方向、すなわちターゲットロッド２の回転中心軸ＣＴ方向に偏心しているとともに、内側の供給配管１１，１２以外の外側の供給配管１３〜１８が、多孔質体合成用バーナー５の中心軸Ｃに対して同心円状に配置されているので、フッ素のドープをＹ方向に対して任意の位置に噴出することができるので、所望の屈折率分布をもったクラッド部に対応する多孔質体を形成することができる。 In the above-described embodiment and the first modification, the cylindrical supply pipes 11 to 18 are multiply arranged around the central axis C of the burner, and the discharge of the inner supply pipes 11 and 12 for supplying at least the source gas and the doping gas is performed. The opening is eccentric to the central axis C of the porous body synthesizing burner 5 in the Y direction, that is, the rotational center axis CT direction of the target rod 2, and the outer supply pipes 13 other than the inner supply pipes 11 and 12 are provided. Since ~18 are arranged concentrically with respect to the central axis C of the burner 5 for synthesizing the porous body, the dope of fluorine can be ejected at any position in the Y direction, so that the desired refraction can be achieved. It is possible to form a porous body corresponding to the clad portion having a rate distribution.

例えば、図２あるいは図４に示した多孔質体合成用バーナー５のように、内側の供給配管１１，１２あるいは内側の供給配管１１ａ，１２ａをＹ方向に偏心した場合、図５に示すように、コア部３０の外周に形成されるクラッド部３１の屈折率を、外側に向けて屈折率が小さくなる部分もでき、所望の屈折率分布を得ることも可能になる。 For example, when the inner supply pipes 11 and 12 or the inner supply pipes 11a and 12a are eccentric in the Y direction like the porous body synthesizing burner 5 shown in FIG. 2 or 4, as shown in FIG. The refractive index of the clad portion 31 formed on the outer periphery of the core portion 30 may have a portion where the refractive index decreases toward the outside, and a desired refractive index distribution can be obtained.

＜変形例２＞
上記の実施の形態及び変形例１では、いずれの供給配管１１〜１８も中心軸Ｃまわりに多重配置されていた。この変形例２では、図６に示すように、内側の供給配管１１を、供給配管１１の吐出側で複数の分岐供給配管１１ｃ，１１ｄに分岐し、各分岐供給配管１１ｃ，１１ｄを中心軸Ｃに対してＹ方向に偏心している。 <Modification 2>
In the above-described embodiment and modification 1, all the supply pipes 11 to 18 are multiply arranged around the central axis C. In this modified example 2, as shown in FIG. 6, the inner supply pipe 11 is branched into a plurality of branch supply pipes 11c and 11d on the discharge side of the supply pipe 11, and each branch supply pipe 11c and 11d is connected to the central axis C. Is eccentric in the Y direction.

このような複数の偏心した分岐供給配管１１ｃ、１１ｄを設けることによって、分岐供給配管１１ｃ，１１ｄによって形成されるポートＰ１ｃ，Ｐ１ｄから吐出されるドーピングガスの偏心位置に影響された屈折率分布をもった多孔質体を形成することができる。 By providing such a plurality of eccentric branch supply pipes 11c and 11d, the refractive index distribution affected by the eccentric position of the doping gas discharged from the ports P1c and P1d formed by the branch supply pipes 11c and 11d can be obtained. A porous body can be formed.

＜多孔質体の製造方法＞
図７は、多孔質体の製造方法を示すフローチャートである。図７に示すように、まず、クラッド部の所望の屈折率分布に対応したドーピング材料の噴出分布を持たせることができる、内側の供給配管が偏心した上記の多孔質体合成用バーナー５を配置する（ステップＳ１０１）。その後、多孔質体合成用バーナー５による、クラッド部に対応する多孔質体の堆積を行う（ステップＳ１０２）。これにより、ガラス化後に所望の屈折率分布をもつクラッド部を形成するもとになる多孔質体を合成することができる。 <Method for producing porous body>
FIG. 7 is a flowchart showing a method for manufacturing a porous body. As shown in FIG. 7, first, the above-mentioned porous body synthesizing burner 5 having an eccentric inner supply pipe, which can provide a jetting distribution of a doping material corresponding to a desired refractive index distribution of the clad portion, is arranged. (Step S101). Then, the porous body synthesizing burner 5 deposits the porous body corresponding to the clad portion (step S102). As a result, it is possible to synthesize the porous body that will be the basis for forming the clad portion having the desired refractive index distribution after vitrification.

なお、多孔質体合成用バーナー５は、少なくとも原料ガス及びドーピング用ガスを供給する内側の供給配管を偏心すればよい。 The burner 5 for synthesizing the porous body may be eccentric to at least the inner supply pipe for supplying the raw material gas and the doping gas.

また、ガラス原料としてＳｉＣｌ₄を用いた例を示したが、ガラス原料として例えばＳｉＨＣｌ₃、ＳｉＨＣｌ₂などを用いてもよいし、シロキサン等の有機材料を用いてもよい。また、可燃性ガスとしては、Ｈ₂以外にも例えば、ＣＨ₄、Ｃ₂Ｈ₆、Ｃ₃Ｈ₈、Ｃ₄Ｈ₁₀などの短鎖炭化水素等を用いてもよい。 Although an example using SiCl ₄ as the glass raw material has been shown, for example, SiHCl ₃ , SiHCl ₂ or the like may be used as the glass raw material, or an organic material such as siloxane may be used. As the combustible gas, short-chain hydrocarbons such as CH ₄ , C ₂ H ₆ , C ₃ H ₈ and C ₄ H ₁₀ may be used in addition to H ₂ .

さらに、上記の実施の形態及び変形例１，２では、８つの供給配管１１〜１８を多重管構成としたが、多重数は、これに限らない。 Furthermore, although the eight supply pipes 11 to 18 have a multiple pipe configuration in the above-described embodiment and the first and second modifications, the number of multiple pipes is not limited to this.

なお、上記の実施の形態及び変形例１，２では、同心円状の多重管構造のうちの内側の供給配管を多孔質体合成用バーナー５の中心軸Ｃに対して偏心させていたが、これに限らず、偏心する供給配管は、任意の位置、例えば多重管構造の外側であってもよい。例えば、ポートＰ２，Ｐ６などの水素ガスを供給する供給配管のみを偏心してもよい。水素ガスを供給する供給配管が偏心していると、多孔質体合成用バーナー５から供給されるガスの流速及び温度分布が変わり、その結果、フッ素などの多孔質体の密度分布が変わることによって、フッ素などのドーパントのドーピング量が変化しガラス化後のクラッド部の屈折率分布を変化させることができる。すなわち、少なくとも１以上の任意の位置の供給配管が偏心していればよい。 In the embodiment and the first and second modifications, the inner supply pipe of the concentric multi-tube structure is eccentric with respect to the central axis C of the burner 5 for synthesizing the porous body. However, the eccentric supply pipe may be located at any position, for example, outside the multiple pipe structure. For example, only the supply pipes for supplying hydrogen gas, such as the ports P2 and P6, may be eccentric. When the supply pipe for supplying the hydrogen gas is eccentric, the flow velocity and temperature distribution of the gas supplied from the burner 5 for synthesizing the porous body change, and as a result, the density distribution of the porous body such as fluorine changes, The doping amount of a dopant such as fluorine can be changed to change the refractive index distribution of the clad portion after vitrification. That is, at least one or more supply pipes at arbitrary positions may be eccentric.

以上、本発明者らによってなされた発明を適用した実施の形態について説明したが、本実施の形態による本発明の開示の一部をなす記述及び図面により本発明は限定されることはない。すなわち、本実施の形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施の形態、実施例、及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれる。 Although the embodiments to which the invention made by the present inventors has been applied have been described above, the present invention is not limited to the description and the drawings that form part of the disclosure of the present invention according to the embodiments. That is, all other embodiments, examples, operation techniques, and the like made by those skilled in the art based on the present embodiment are included in the scope of the present invention.

１多孔質体合成装置
２ターゲットロッド
３多孔質母材
４，５多孔質体合成用バーナー
１１，１１ａ，１２，１２ａ，１３供給配管
１１ｃ，１１ｄ分岐供給配管
２１ガス導入管
３０コア部
３１クラッド部
Ｃ中心軸
ＣＴ回転中心軸
Ｐ１〜Ｐ８，Ｐ１ｃ，Ｐ１ｄポート 1 Porous Body Synthesizer 2 Target Rod 3 Porous Base Material 4, 5 Burner for Porous Body Synthesis 11, 11a, 12, 12a, 13 Supply Pipes 11c, 11d Branch Supply Pipe 21 Gas Inlet Pipe 30 Core Part 31 Clad Part C center axis CT rotation center axis P1 to P8, P1c, P1d port

Claims

A burner for synthesizing a porous body for forming a porous body,
Cylindrical supply pipes are multiply arranged around the central axis, and the discharge opening of at least one supply pipe is eccentric with respect to the central axis in the rotation center axis direction of the target rod,
A burner for synthesizing a porous body, characterized in that the supply pipes other than the eccentric supply pipe in which the discharge opening is eccentric are arranged concentrically with respect to the central axis.

The burner for synthesizing a porous body according to claim 1, wherein the eccentric supply pipe is shifted from the central axis in a radial direction.

The burner for synthesizing a porous body according to claim 1, wherein the eccentric supply pipe has an outlet side of the supply pipe inclined with respect to the central axis.

The eccentric supply pipe branches into a plurality of branch supply pipes on the discharge side of the eccentric supply pipe,
The burner for synthesizing a porous body according to any one of claims 1 to 3, wherein each branch supply pipe is eccentric with respect to the central axis.

The burner for synthesizing a porous body according to any one of claims 1 to 4, wherein the eccentric supply pipe supplies a raw material gas and a doping gas.

The burner for synthesizing a porous body according to any one of claims 1 to 5, wherein the eccentric supply pipe supplies a combustible gas, an auxiliary combustion gas, and a seal gas.

Eccentric supply pipe in which cylindrical supply pipes are multiply arranged around the central axis, and the discharge opening of at least one supply pipe is eccentric with respect to the central axis in the rotation center axis direction of the target rod, and the discharge opening is eccentric. Other than the supply pipe, a burner for synthesizing a porous body arranged concentrically with respect to the central axis is used to form a clad portion having a desired refractive index distribution by the eccentricity of the injection of the doping material. A method for producing a porous body, which comprises synthesizing a porous body that becomes