JP2000178039A - 光ファイバ用石英ガラス母材の製造方法 - Google Patents
光ファイバ用石英ガラス母材の製造方法Info
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/012—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
-
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- C03B37/01205—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments
- C03B37/01225—Means for changing or stabilising the shape, e.g. diameter, of tubes or rods in general, e.g. collapsing
- C03B37/01248—Means for changing or stabilising the shape, e.g. diameter, of tubes or rods in general, e.g. collapsing by collapsing without drawing
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Abstract
(57)【要約】
【目的】ロッドインチューブ法による光ファイバ用石英
ガラス母材の製造時に、母材用のコアガラスロッドと石
英ガラス管とのクリアランスを少なくできる上に、低コ
スト化ができ、かつ溶着界面に気泡の存在がない、大型
で高品質の光ファイバ用石英ガラス母材の製造方法を提
供すること。 【解決手段】光ファイバ母材用石英ガラス管中に光ファ
イバ母材用コアガラスロッドを挿入し、加熱一体化する
光ファイバ用石英ガラス母材の製造方法において、前記
光ファイバ母材用石英ガラス管が、その長さ方向の平均
外径差が１．０ｍｍ以下、平均内径差が０．５ｍｍ以
下、外径真円度が０．５ｍｍ以下、内径真円度が０．５
ｍｍ以下で、かつ平均外径の円中心ズレが１ｍｍ以下、
平均外径の円中心に対する平均内径の円中心ズレが１ｍ
ｍ以下であることを特徴とする光ファイバ用石英ガラス
母材の製造方法。
ガラス母材の製造時に、母材用のコアガラスロッドと石
英ガラス管とのクリアランスを少なくできる上に、低コ
スト化ができ、かつ溶着界面に気泡の存在がない、大型
で高品質の光ファイバ用石英ガラス母材の製造方法を提
供すること。 【解決手段】光ファイバ母材用石英ガラス管中に光ファ
イバ母材用コアガラスロッドを挿入し、加熱一体化する
光ファイバ用石英ガラス母材の製造方法において、前記
光ファイバ母材用石英ガラス管が、その長さ方向の平均
外径差が１．０ｍｍ以下、平均内径差が０．５ｍｍ以
下、外径真円度が０．５ｍｍ以下、内径真円度が０．５
ｍｍ以下で、かつ平均外径の円中心ズレが１ｍｍ以下、
平均外径の円中心に対する平均内径の円中心ズレが１ｍ
ｍ以下であることを特徴とする光ファイバ用石英ガラス
母材の製造方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバ用石英ガラ
ス母材の製造方法、さらに詳しくは大型の光ファイバ用
母材石英ガラス管と大型の光ファイバ母材用コアガラス
ロッドとを加熱し溶着一体化する大型の光ファイバ用石
英ガラス母材の製造方法に関するものである。
ス母材の製造方法、さらに詳しくは大型の光ファイバ用
母材石英ガラス管と大型の光ファイバ母材用コアガラス
ロッドとを加熱し溶着一体化する大型の光ファイバ用石
英ガラス母材の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、光ファイバ、特にシングルモ−ド
用光ファイバの実用化に伴い大量の光ファイバが利用さ
れるようになってきたが、光ファイバが長距離幹線から
一般加入者系へとその利用範囲を拡大するに従い更に大
量の光ファイバが必要となることが予測される。かかる
利用範囲の拡大には光ファイバの量産化、低コスト化が
不可欠であり、そのため大型、長尺の光ファイバ用母材
を作成し、それを線引きするのが最も簡便な方法であ
る。しかしながら従来実用化されてきた軸付け法（ＶＡ
Ｄ法）や外付け法（ＯＶＤ法）による光ファイバ母材の
製造方法では、コア部もクラッド部も全てＶＡＤ法やＯ
ＶＤ法で作成されるところから、さらなる大型化、長尺
化を図ろうとすると、原料や燃焼ガス、設備等の関係か
ら製造コストの増大を招くという欠点があった。また、
大型、長尺の光ファイバ用母材を作成するためには、光
ファイバ母材の前駆体にあたるスート体（シリカ微粒子
が堆積した多孔質体で、透明ガラス化される前のシリカ
体のことであり、以下多孔質スート体という）を大型に
することが前提となるため、この多孔質スート体そのも
のを大きく形成しようとすると、クラック等が発生した
り、多孔質スート体の落下等のトラブルが生じたりする
ことにより著しく生産性を低下させるおそれがある。こ
れらの欠点を解消する光ファイバの製造方法として、断
面積の８０％以上を占めるクラッド部用の管を高性能で
低コスト化が可能な方法で作成し、このクラッド部用の
管とＶＡＤ法やＯＶＤ法等で作成したコアガラスロッド
とを加熱し溶着一体化する、いわゆるロッドインチュー
ブ法による光ファイバ用母材の製造方法が特開平７−１
０９１３６号公報等で提案されている。
用光ファイバの実用化に伴い大量の光ファイバが利用さ
れるようになってきたが、光ファイバが長距離幹線から
一般加入者系へとその利用範囲を拡大するに従い更に大
量の光ファイバが必要となることが予測される。かかる
利用範囲の拡大には光ファイバの量産化、低コスト化が
不可欠であり、そのため大型、長尺の光ファイバ用母材
を作成し、それを線引きするのが最も簡便な方法であ
る。しかしながら従来実用化されてきた軸付け法（ＶＡ
Ｄ法）や外付け法（ＯＶＤ法）による光ファイバ母材の
製造方法では、コア部もクラッド部も全てＶＡＤ法やＯ
ＶＤ法で作成されるところから、さらなる大型化、長尺
化を図ろうとすると、原料や燃焼ガス、設備等の関係か
ら製造コストの増大を招くという欠点があった。また、
大型、長尺の光ファイバ用母材を作成するためには、光
ファイバ母材の前駆体にあたるスート体（シリカ微粒子
が堆積した多孔質体で、透明ガラス化される前のシリカ
体のことであり、以下多孔質スート体という）を大型に
することが前提となるため、この多孔質スート体そのも
のを大きく形成しようとすると、クラック等が発生した
り、多孔質スート体の落下等のトラブルが生じたりする
ことにより著しく生産性を低下させるおそれがある。こ
れらの欠点を解消する光ファイバの製造方法として、断
面積の８０％以上を占めるクラッド部用の管を高性能で
低コスト化が可能な方法で作成し、このクラッド部用の
管とＶＡＤ法やＯＶＤ法等で作成したコアガラスロッド
とを加熱し溶着一体化する、いわゆるロッドインチュー
ブ法による光ファイバ用母材の製造方法が特開平７−１
０９１３６号公報等で提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記公報等に記載の製
造方法にあっては、石英ガラス管の内径を機械穴開け加
工で開孔したのちホーニングマシンによる超精密研削加
工をする一方、外周面は円筒研削加工で形成するところ
から、得られた石英ガラス管は長径と短径をもつ楕円状
となったり、或は内外周面に極小さな凹凸や微小なクラ
ックを多数もつ状態となり、クラッド用またはオーバー
クラッド用の石英ガラス管としてコアガラスロッドと溶
着一体化するとき、溶着温度を短径部に合わせると長径
側のコアガラスロッドとの溶着が甘くなり、未溶着や気
泡が発生し、逆に長径部に合わせるとコアガラスロッド
と内周部は十分に溶着するが、外周側に熱がかかり過ぎ
寸法精度が悪化するという欠点があった。そのため、線
引き時に光ファイバが破線してしまったり、線引き後の
光ファイバの接続に支障をきたしたりする等の問題があ
った。
造方法にあっては、石英ガラス管の内径を機械穴開け加
工で開孔したのちホーニングマシンによる超精密研削加
工をする一方、外周面は円筒研削加工で形成するところ
から、得られた石英ガラス管は長径と短径をもつ楕円状
となったり、或は内外周面に極小さな凹凸や微小なクラ
ックを多数もつ状態となり、クラッド用またはオーバー
クラッド用の石英ガラス管としてコアガラスロッドと溶
着一体化するとき、溶着温度を短径部に合わせると長径
側のコアガラスロッドとの溶着が甘くなり、未溶着や気
泡が発生し、逆に長径部に合わせるとコアガラスロッド
と内周部は十分に溶着するが、外周側に熱がかかり過ぎ
寸法精度が悪化するという欠点があった。そのため、線
引き時に光ファイバが破線してしまったり、線引き後の
光ファイバの接続に支障をきたしたりする等の問題があ
った。
【０００４】しかしながら、上記公報等に記載の製造方
法は大型化、長尺化が容易で、量産化、低コスト化に好
適な製造方法であることから、その製造方法の改善を図
るべく本発明者等は鋭意研究した結果、光ファイバ母材
用石英ガラス管の長さ方向の内外径の変動や真円度の変
動が一定値以下の高精度にすることで上記欠点が解消で
きることを見出して、本発明は完成したものである。す
なわち、
法は大型化、長尺化が容易で、量産化、低コスト化に好
適な製造方法であることから、その製造方法の改善を図
るべく本発明者等は鋭意研究した結果、光ファイバ母材
用石英ガラス管の長さ方向の内外径の変動や真円度の変
動が一定値以下の高精度にすることで上記欠点が解消で
きることを見出して、本発明は完成したものである。す
なわち、
【０００５】本発明は、光ファイバ母材用の石英ガラス
管とコアガラスロッドとの溶着界面に気泡がなく、かつ
円中心のズレのない高精度の光ファイバ用母材の製造方
法を提供することを目的とする。
管とコアガラスロッドとの溶着界面に気泡がなく、かつ
円中心のズレのない高精度の光ファイバ用母材の製造方
法を提供することを目的とする。
【０００６】また、本発明は、量産化、低コスト化に好
適な大型の光ファイバ用母材の製造方法を提供すること
を目的とする。
適な大型の光ファイバ用母材の製造方法を提供すること
を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明は、光ファイバ母材用石英ガラス管中に光ファイバ母
材用コアガラスロッドを挿入し、溶着一体化する光ファ
イバ用石英ガラス母材の製造方法において、前記光ファ
イバ母材用石英ガラス管が、その長さ方向の平均外径差
が１．０ｍｍ以下、平均内径差が０．５ｍｍ以下、外径
真円度が０．５ｍｍ以下、内径真円度が０．５ｍｍ以下
で、かつ平均外径の円中心ズレが１ｍｍ以下、平均外径
の円中心に対する平均内径の円中心ズレが１ｍｍ以下で
あることを特徴とする光ファイバ用石英ガラス母材の製
造方法に係る。
明は、光ファイバ母材用石英ガラス管中に光ファイバ母
材用コアガラスロッドを挿入し、溶着一体化する光ファ
イバ用石英ガラス母材の製造方法において、前記光ファ
イバ母材用石英ガラス管が、その長さ方向の平均外径差
が１．０ｍｍ以下、平均内径差が０．５ｍｍ以下、外径
真円度が０．５ｍｍ以下、内径真円度が０．５ｍｍ以下
で、かつ平均外径の円中心ズレが１ｍｍ以下、平均外径
の円中心に対する平均内径の円中心ズレが１ｍｍ以下で
あることを特徴とする光ファイバ用石英ガラス母材の製
造方法に係る。
【０００８】上記のように本発明の製造方法は、光ファ
イバ母材用石英ガラス管中に光ファイバ母材用コアガラ
スロッドを挿入し、溶着一体化する、いわゆるロッドイ
ンチューブ法で光ファイバ用石英ガラス母材を製造する
方法であるが、使用する母材用石英ガラス管はその長さ
方向の平均外径差が１．０ｍｍ以下、平均内径差が０．
５ｍｍ以下、外径真円度が０．５ｍｍ以下、内径真円度
が０．５ｍｍ以下で、かつ平均外径の円中心ズレが１ｍ
ｍ以下、平均外径の円中心に対する平均内径の円中心ズ
レが１ｍｍ以下である。前記数値範囲外の石英ガラス管
であるとコアガラスロッドと石英ガラス管の内外周が均
等に熱せられることがなく、かつコアガラスロッドの挿
入時に石英ガラス管と接触してその内周面を損傷し、そ
れが円中心のズレや気泡の存在等の原因になるという不
都合が生じる。また、コアガラスロッドと石英ガラス管
とのクリアランスも小さくできず高精度の光ファイバ用
石英ガラス母材の製造を困難にしている。
イバ母材用石英ガラス管中に光ファイバ母材用コアガラ
スロッドを挿入し、溶着一体化する、いわゆるロッドイ
ンチューブ法で光ファイバ用石英ガラス母材を製造する
方法であるが、使用する母材用石英ガラス管はその長さ
方向の平均外径差が１．０ｍｍ以下、平均内径差が０．
５ｍｍ以下、外径真円度が０．５ｍｍ以下、内径真円度
が０．５ｍｍ以下で、かつ平均外径の円中心ズレが１ｍ
ｍ以下、平均外径の円中心に対する平均内径の円中心ズ
レが１ｍｍ以下である。前記数値範囲外の石英ガラス管
であるとコアガラスロッドと石英ガラス管の内外周が均
等に熱せられることがなく、かつコアガラスロッドの挿
入時に石英ガラス管と接触してその内周面を損傷し、そ
れが円中心のズレや気泡の存在等の原因になるという不
都合が生じる。また、コアガラスロッドと石英ガラス管
とのクリアランスも小さくできず高精度の光ファイバ用
石英ガラス母材の製造を困難にしている。
【０００９】上記平均外径差は、所定の長さの石英ガラ
ス管に対し、５０〜１００ｍｍ間隔毎に、４点以上３６
０点以下でレーザー式外径測定器で管の外径を測定し、
その円周上での外径を求め、それらを平均化して求めた
値であり、平均内径差は、前記と同様じく５０〜１００
ｍｍ間隔毎に、４点以上３６０点以下でレーザー式肉厚
測定器で管の肉厚を測定し、前記外径との計算によりそ
の円周上での内径を求め、それらを平均化して求めた値
である。また、真円度は、所定の長さの石英ガラス管に
対し、５０〜１００ｍｍ間隔毎に、４点以上３６０点以
下でレーザー式外径測定器及び肉厚測定器で管の外径及
び肉厚を測定し、それらを用いて内径を計算し、その円
周上での外径及び内径の最大値、最小値、平均値を求
め、それらの［最大外径（内径）ー 平均外径（内
径）］または［平均外径（内径）ー 最小外径（内
径）］の最大値をその周の真円度として求めた値であ
る。さらに、円中心のズレは、石英ガラス管の端面の平
均外径及び平均内径の面中心を基準とし、この外径面及
び内径面の円中心から管の長手方向に垂直に伸ばした軸
に対してのズレである。
ス管に対し、５０〜１００ｍｍ間隔毎に、４点以上３６
０点以下でレーザー式外径測定器で管の外径を測定し、
その円周上での外径を求め、それらを平均化して求めた
値であり、平均内径差は、前記と同様じく５０〜１００
ｍｍ間隔毎に、４点以上３６０点以下でレーザー式肉厚
測定器で管の肉厚を測定し、前記外径との計算によりそ
の円周上での内径を求め、それらを平均化して求めた値
である。また、真円度は、所定の長さの石英ガラス管に
対し、５０〜１００ｍｍ間隔毎に、４点以上３６０点以
下でレーザー式外径測定器及び肉厚測定器で管の外径及
び肉厚を測定し、それらを用いて内径を計算し、その円
周上での外径及び内径の最大値、最小値、平均値を求
め、それらの［最大外径（内径）ー 平均外径（内
径）］または［平均外径（内径）ー 最小外径（内
径）］の最大値をその周の真円度として求めた値であ
る。さらに、円中心のズレは、石英ガラス管の端面の平
均外径及び平均内径の面中心を基準とし、この外径面及
び内径面の円中心から管の長手方向に垂直に伸ばした軸
に対してのズレである。
【００１０】上記高精度の光ファイバ用石英ガラス管
は、ダイヤモンド砥粒を備えた円筒研削装置で、円柱状
または円筒状の石英ガラスインゴットの外周面を先ず研
削し、次いで研磨装置で研磨して外径とし、この外径の
円中心を求め、その円中心に合わせてダイヤモンド砥粒
を備えるコアドリル穴開け装置で開孔し、酸化セリウム
砥粒を備えた研磨装置で研磨することで製造される。好
ましくは、研磨して得た石英ガラス管をさらに加熱溶融
し内外表面の最大粗さＲｍａｘが１μｍ以下の鏡面にす
るのがよい。このように外周面が高精度に形成されてい
るところからレーザー測定機で外径を測定する際外表面
に小さな凹凸があっても正確な寸法の測定ができ精度の
高い内周面を研削できる。前記石英ガラス管の内周面の
形成には加熱下で炭素ドリルを圧入する方法を用いるこ
ともできる。この方法は特に大型石英ガラス管の内周面
の研削に好適で、この研削により内周面が鏡面となり研
磨加工を省略することができる。
は、ダイヤモンド砥粒を備えた円筒研削装置で、円柱状
または円筒状の石英ガラスインゴットの外周面を先ず研
削し、次いで研磨装置で研磨して外径とし、この外径の
円中心を求め、その円中心に合わせてダイヤモンド砥粒
を備えるコアドリル穴開け装置で開孔し、酸化セリウム
砥粒を備えた研磨装置で研磨することで製造される。好
ましくは、研磨して得た石英ガラス管をさらに加熱溶融
し内外表面の最大粗さＲｍａｘが１μｍ以下の鏡面にす
るのがよい。このように外周面が高精度に形成されてい
るところからレーザー測定機で外径を測定する際外表面
に小さな凹凸があっても正確な寸法の測定ができ精度の
高い内周面を研削できる。前記石英ガラス管の内周面の
形成には加熱下で炭素ドリルを圧入する方法を用いるこ
ともできる。この方法は特に大型石英ガラス管の内周面
の研削に好適で、この研削により内周面が鏡面となり研
磨加工を省略することができる。
【００１１】本発明で使用する石英ガラス管を形成する
ための円柱状または円筒状石英ガラスインゴットの製造
方法としては、四塩化珪素、有機珪素化合物等のシロキ
サン化合物を酸水素炎中で火炎加水分解して生成したシ
リカ微粒子を堆積し、脱水し、透明ガラス化する方法、
または天然に産出する水晶を粉砕し化学処理により純化
を行った水晶粉を酸水素炎によるベルヌーイ法等が挙げ
られる。
ための円柱状または円筒状石英ガラスインゴットの製造
方法としては、四塩化珪素、有機珪素化合物等のシロキ
サン化合物を酸水素炎中で火炎加水分解して生成したシ
リカ微粒子を堆積し、脱水し、透明ガラス化する方法、
または天然に産出する水晶を粉砕し化学処理により純化
を行った水晶粉を酸水素炎によるベルヌーイ法等が挙げ
られる。
【００１２】一方、光ファイバ用コアガラスロッドとし
ては、光の伝送部であって、石英ガラスロッドまたはそ
の周囲に光学的クラッド部が形成された石英ガラスロッ
ドが挙げられる。すなわち、本発明にあっては「コアガ
ラスロッド」とは、コアロッドとクラッド付きコアロッ
ドとを総称する。クラッド部を有さないコアロッドは、
公知のＶＡＤ法やＯＶＤ法等により形成することがで
き、また、クラッド付きコアロッドを作成する手段とし
ては、コアロッドに石英ガラス管をジャケットする方法
や、コアロッドの周囲にＯＶＤ法等によりクラッド部を
形成する方法が挙げられる。
ては、光の伝送部であって、石英ガラスロッドまたはそ
の周囲に光学的クラッド部が形成された石英ガラスロッ
ドが挙げられる。すなわち、本発明にあっては「コアガ
ラスロッド」とは、コアロッドとクラッド付きコアロッ
ドとを総称する。クラッド部を有さないコアロッドは、
公知のＶＡＤ法やＯＶＤ法等により形成することがで
き、また、クラッド付きコアロッドを作成する手段とし
ては、コアロッドに石英ガラス管をジャケットする方法
や、コアロッドの周囲にＯＶＤ法等によりクラッド部を
形成する方法が挙げられる。
【００１３】上記光ファイバ母材用コアガラスロッド及
び光ファイバ母材用石英ガラス管を用いた光ファイバ用
石英ガラス母材の製造に当っては、母材用コアガラスロ
ッドを母材用石英ガラス管中に管内周面と接触すること
がないように注意深く挿入し、このコアガラスロッドと
石英ガラス管の各円中心を合わせて固定し、好ましくは
両端をダミー石英材料に繋いだ上で、全体を回転させな
がら接続加工による曲がり、捻じれを矯正し、下端部か
ら縦型電気炉の上方より入れ、温度１９００〜２８００
℃で順次帯状に加熱し溶着一体化する方法が採用され
る。特に大型の光ファイバ用母材の製造にあっては、延
伸しながら溶着一体化を行うのがよい。なお、順次帯状
に加熱するとは、いわゆるゾーンメルトとも呼ばれるも
のであり、加熱域が次第に移動する加熱をいう。
び光ファイバ母材用石英ガラス管を用いた光ファイバ用
石英ガラス母材の製造に当っては、母材用コアガラスロ
ッドを母材用石英ガラス管中に管内周面と接触すること
がないように注意深く挿入し、このコアガラスロッドと
石英ガラス管の各円中心を合わせて固定し、好ましくは
両端をダミー石英材料に繋いだ上で、全体を回転させな
がら接続加工による曲がり、捻じれを矯正し、下端部か
ら縦型電気炉の上方より入れ、温度１９００〜２８００
℃で順次帯状に加熱し溶着一体化する方法が採用され
る。特に大型の光ファイバ用母材の製造にあっては、延
伸しながら溶着一体化を行うのがよい。なお、順次帯状
に加熱するとは、いわゆるゾーンメルトとも呼ばれるも
のであり、加熱域が次第に移動する加熱をいう。
【００１４】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施例について述べ
るがこれによって本発明はなんら限定されるものではな
い。
るがこれによって本発明はなんら限定されるものではな
い。
【００１５】
【実施例】実施例１ ＶＡＤ法を用い、四塩化珪素を気化し、酸水素炎中で火
炎加水分解し、回転する石英ガラス棒にシリカガラス微
粒子を堆積させて多孔質スート体を作成した。この多孔
質スート体を電気炉に入れ、コアガラスロッドの屈折率
等の条件を考慮し、Ｈｅ、Ｃｌ２混合ガスにより１１０
０℃で加熱脱水し、引き続きＨｅ雰囲気中で１６００℃
で透明ガラス化して円柱状石英ガラスインゴットを得
た。前記円柱状石英ガラスインゴットの両端を切断し、
その外周をダイヤモンド砥粒を備えた円筒研削装置で所
定の寸法に正確に研削し、次いで酸化セリウム研磨装置
で研磨しレーザー外径測定機で寸法測定を行い、外径の
円中心を求めた。前記円中心に合わせてダイヤモンド砥
粒を備えたコアドリル穴開け装置で開孔し、酸化セリウ
ム砥粒を備えた精密ホーニング加工装置で研磨したの
ち、フッ酸でエッチングし、純水で水洗し、乾燥を行っ
て石英ガラス管を作成した。得られた石英ガラス管の寸
法測定を５０ｍｍ間隔でレーザー外径測定機及び肉厚測
定機で行ったところ、長さが１０００ｍｍ、外径が６０
ｍｍで、長さ方向に対する平均外径差が０．４ｍｍ、真
円度が最大で０．０８ｍｍ、内径が２０ｍｍで、長さ方
向に対する平均内径差が０．０２ｍｍ、真円度が最大で
０．０５ｍｍ、平均外径の円中心からのズレが最大で
０．１ｍｍ、平均外径の円中心に対する平均内径の円中
心のズレが最大で０．１ｍｍであった。
炎加水分解し、回転する石英ガラス棒にシリカガラス微
粒子を堆積させて多孔質スート体を作成した。この多孔
質スート体を電気炉に入れ、コアガラスロッドの屈折率
等の条件を考慮し、Ｈｅ、Ｃｌ２混合ガスにより１１０
０℃で加熱脱水し、引き続きＨｅ雰囲気中で１６００℃
で透明ガラス化して円柱状石英ガラスインゴットを得
た。前記円柱状石英ガラスインゴットの両端を切断し、
その外周をダイヤモンド砥粒を備えた円筒研削装置で所
定の寸法に正確に研削し、次いで酸化セリウム研磨装置
で研磨しレーザー外径測定機で寸法測定を行い、外径の
円中心を求めた。前記円中心に合わせてダイヤモンド砥
粒を備えたコアドリル穴開け装置で開孔し、酸化セリウ
ム砥粒を備えた精密ホーニング加工装置で研磨したの
ち、フッ酸でエッチングし、純水で水洗し、乾燥を行っ
て石英ガラス管を作成した。得られた石英ガラス管の寸
法測定を５０ｍｍ間隔でレーザー外径測定機及び肉厚測
定機で行ったところ、長さが１０００ｍｍ、外径が６０
ｍｍで、長さ方向に対する平均外径差が０．４ｍｍ、真
円度が最大で０．０８ｍｍ、内径が２０ｍｍで、長さ方
向に対する平均内径差が０．０２ｍｍ、真円度が最大で
０．０５ｍｍ、平均外径の円中心からのズレが最大で
０．１ｍｍ、平均外径の円中心に対する平均内径の円中
心のズレが最大で０．１ｍｍであった。
【００１６】一方、ＶＡＤ法によりコア、クラッドの屈
折率差（Δｎ）が０．３４３％のクラッド付き光ファイ
バ母材用コアロッドを準備し、上記光ファイバ母材用石
英ガラス管の内径に対して１９ｍｍに外径を合わせて、
２０００℃の縦型電気炉で加熱延伸した。このコアガラ
スロッドを石英ガラス管中に管内周面と接触することが
ないように注意深く挿入し、コアガラスロッド及び石英
ガラス管の各円中心を合わせ固定し、両端を石英ガラス
製のダミー管に繋いだ上、下端部から２０００℃の縦型
電気炉の上方より入れ、下端部を溶着させたのち、真空
ポンプで石英ガラス管内を減圧し順次帯状に加熱して溶
着一体化し光ファイバ用母材を製造した。得られた母材
をレーザー外径測定機で５０ｍｍ間隔で外周の測定を行
ったところ、設定外径に対して±０．２ｍｍ以下であっ
た。さらに、前記光ファイバ用石英ガラス母材をプリフ
ォームアナライザーで測定したところ、円中心のズレは
みられなかった。
折率差（Δｎ）が０．３４３％のクラッド付き光ファイ
バ母材用コアロッドを準備し、上記光ファイバ母材用石
英ガラス管の内径に対して１９ｍｍに外径を合わせて、
２０００℃の縦型電気炉で加熱延伸した。このコアガラ
スロッドを石英ガラス管中に管内周面と接触することが
ないように注意深く挿入し、コアガラスロッド及び石英
ガラス管の各円中心を合わせ固定し、両端を石英ガラス
製のダミー管に繋いだ上、下端部から２０００℃の縦型
電気炉の上方より入れ、下端部を溶着させたのち、真空
ポンプで石英ガラス管内を減圧し順次帯状に加熱して溶
着一体化し光ファイバ用母材を製造した。得られた母材
をレーザー外径測定機で５０ｍｍ間隔で外周の測定を行
ったところ、設定外径に対して±０．２ｍｍ以下であっ
た。さらに、前記光ファイバ用石英ガラス母材をプリフ
ォームアナライザーで測定したところ、円中心のズレは
みられなかった。
【００１７】実施例２ 天然に産出する水晶を粉砕し粒径を整えたのち、化学処
理で純化を行った水晶粉を用いて、酸水素炎によるベル
ヌイ法で円柱状天然石英ガラスインゴットを作成した。
得られた円柱状石英ガラスインゴットについて実施例１
と同様にして光ファイバ母材用石英ガラス管を作成した
ところ、その長さは２０００ｍｍ、外径は１２０ｍｍ
で、長さ方向に対する平均外径差は０．３ｍｍ、真円度
は最大で０．１５ｍｍ、内径は６０ｍｍで、長さ方向に
対する平均内径差は０．０２ｍｍ、真円度は最大で０．
０３ｍｍ、平均外径の円中心からのズレは最大で０．１
ｍｍ、平均外径の円中心に対する平均内径の円中心のズ
レは最大で０．２ｍｍであった。
理で純化を行った水晶粉を用いて、酸水素炎によるベル
ヌイ法で円柱状天然石英ガラスインゴットを作成した。
得られた円柱状石英ガラスインゴットについて実施例１
と同様にして光ファイバ母材用石英ガラス管を作成した
ところ、その長さは２０００ｍｍ、外径は１２０ｍｍ
で、長さ方向に対する平均外径差は０．３ｍｍ、真円度
は最大で０．１５ｍｍ、内径は６０ｍｍで、長さ方向に
対する平均内径差は０．０２ｍｍ、真円度は最大で０．
０３ｍｍ、平均外径の円中心からのズレは最大で０．１
ｍｍ、平均外径の円中心に対する平均内径の円中心のズ
レは最大で０．２ｍｍであった。
【００１８】上記石英ガラス管中に、実施例１と同様な
方法で作成し、石英ガラス管の内径に対して５９ｍｍに
外径を合わせたコアガラスロッドを管内周面に接触しな
いように挿入し、実施例１と同様にして光ファイバ用石
英ガラス母材を製造した。得られた母材をレーザー外径
測定機で５０ｍｍ間隔でその外周を測定したところ、設
定外径に対して±０．２ｍｍ以下であった。さらに、前
記光ファイバ用石英ガラス母材をプリフォームアナライ
ザーで測定したところ、円中心のズレはみられなかっ
た。
方法で作成し、石英ガラス管の内径に対して５９ｍｍに
外径を合わせたコアガラスロッドを管内周面に接触しな
いように挿入し、実施例１と同様にして光ファイバ用石
英ガラス母材を製造した。得られた母材をレーザー外径
測定機で５０ｍｍ間隔でその外周を測定したところ、設
定外径に対して±０．２ｍｍ以下であった。さらに、前
記光ファイバ用石英ガラス母材をプリフォームアナライ
ザーで測定したところ、円中心のズレはみられなかっ
た。
【００１９】実施例３ ＯＶＤ法により、多孔質スート体を作成し、電気炉に入
れ、コアガラスロッドの屈折率等の条件を考慮し、Ｎ
２、Ｃｌ２混合ガス中の炉内で１１００℃で加熱脱水
し、引き続き真空雰囲気中で１６００℃に加熱して円筒
状の石英ガラスインゴットを作成した。得られた円筒状
石英ガラスインゴットから実施例１と同様にして石英ガ
ラス管を製造した。得られた石英ガラス管の長さは３５
００ｍｍ、外径は２００ｍｍで、石英ガラス管の長さ方
向に対する平均外径差は０．８ｍｍ、真円度は最大で
０．０９ｍｍ、内径は４０ｍｍで、石英ガラス管の長さ
方向に対する平均内径差は０．１２ｍｍ、真円度は最大
で０．１ｍｍ、平均外径の円中心からのズレは最大で
０．６ｍｍ、平均外径の円中心に対する平均内径の円中
心のズレは最大で０．７ｍｍであった。
れ、コアガラスロッドの屈折率等の条件を考慮し、Ｎ
２、Ｃｌ２混合ガス中の炉内で１１００℃で加熱脱水
し、引き続き真空雰囲気中で１６００℃に加熱して円筒
状の石英ガラスインゴットを作成した。得られた円筒状
石英ガラスインゴットから実施例１と同様にして石英ガ
ラス管を製造した。得られた石英ガラス管の長さは３５
００ｍｍ、外径は２００ｍｍで、石英ガラス管の長さ方
向に対する平均外径差は０．８ｍｍ、真円度は最大で
０．０９ｍｍ、内径は４０ｍｍで、石英ガラス管の長さ
方向に対する平均内径差は０．１２ｍｍ、真円度は最大
で０．１ｍｍ、平均外径の円中心からのズレは最大で
０．６ｍｍ、平均外径の円中心に対する平均内径の円中
心のズレは最大で０．７ｍｍであった。
【００２０】実施例１と同様な方法で、石英ガラス管の
内径に対して３９ｍｍに外径を合わせ２０００℃の縦型
電気炉で延伸を行ってコアガラスロッドを作成した。こ
のコアガラスロッドを用いて実施例１と同様にして石英
ガラス管中に管内周面に接触しないように挿入し、コア
ガラスロッド及び石英ガラス管の各円中心を合わせ固定
し、両端を石英ガラス製のダミー管に繋いだ上、下端部
から２０００℃の縦型電気炉の上方より入れ、下端部を
溶着させたのち、真空ポンプで石英ガラス管内を減圧
し、延伸しながら順次帯状に加熱し溶着一体化して光フ
ァイバ用石英ガラス母材を製造した。得られた母材をレ
ーザー外径測定機で５０ｍｍ間隔で外周について測定し
たところ、設定外径に対して±０．２ｍｍ以下であっ
た。さらに、前記光ファイバ用石英ガラス母材をプリフ
ォームアナライザーで測定したところ、円中心のズレは
みられなかった。
内径に対して３９ｍｍに外径を合わせ２０００℃の縦型
電気炉で延伸を行ってコアガラスロッドを作成した。こ
のコアガラスロッドを用いて実施例１と同様にして石英
ガラス管中に管内周面に接触しないように挿入し、コア
ガラスロッド及び石英ガラス管の各円中心を合わせ固定
し、両端を石英ガラス製のダミー管に繋いだ上、下端部
から２０００℃の縦型電気炉の上方より入れ、下端部を
溶着させたのち、真空ポンプで石英ガラス管内を減圧
し、延伸しながら順次帯状に加熱し溶着一体化して光フ
ァイバ用石英ガラス母材を製造した。得られた母材をレ
ーザー外径測定機で５０ｍｍ間隔で外周について測定し
たところ、設定外径に対して±０．２ｍｍ以下であっ
た。さらに、前記光ファイバ用石英ガラス母材をプリフ
ォームアナライザーで測定したところ、円中心のズレは
みられなかった。
【００２１】実施例４ 実施例３の製造と同様なＯＶＤ法で円柱状石英ガラスイ
ンゴットを作成したのち、その両端を切断し、その外周
をダイヤモンド砥粒を備えた円筒研削装置で所定の寸法
に正確に研削し、次いで酸化セリウム研磨装置で研磨し
レーザー外径測定機で寸法測定を行い、外径の円中心を
求め、この円中心に合わせてダイヤモンド砥粒を備えた
コアドリル穴開け装置で開孔し、酸化セリウム砥粒を備
えた精密ホーニング加工装置で研磨したのち、２０００
℃に加熱された縦型電気炉に石英ガラス管を入れ、その
内外に不活性ガスを流しながら表面の溶融鏡面化処理を
行った。次いでフッ酸エッチング、純水による水洗、乾
燥し、内周面の表面粗さＲｍａｘが０．３μｍ、外周面
の表面粗さＲｍａｘが０．３５μｍの石英ガラス管を得
た。前記石英ガラス管についてレーザー外径測定機及び
肉厚測定機で５０ｍｍ間隔で寸法測定を行ったところ、
長さは３５００ｍｍ、外径は２００ｍｍで、石英ガラス
管の長さ方向に対する平均外径差は０．５ｍｍ，真円度
は最大で０．０５ｍｍ、内径は４０ｍｍで、石英ガラス
管の長さ方向に対する平均内径差は０．１ｍｍ、真円度
は最大で０．０７ｍｍ、平均外径の円中心のズレは最大
で０．３ｍｍ、平均外径の円中心に対する平均内径の円
中心のズレは最大で０．４ｍｍであった。なお、最大粗
さＲｍａｘは、日本工業規格（ＪＩＳ）Ｂ０６０１の定
義に基づき接触式簡易粗さ計（東京精密（株）、Ｓｕｒ
ｆｃｏｍ ３００Ｂ）で測定した値である。
ンゴットを作成したのち、その両端を切断し、その外周
をダイヤモンド砥粒を備えた円筒研削装置で所定の寸法
に正確に研削し、次いで酸化セリウム研磨装置で研磨し
レーザー外径測定機で寸法測定を行い、外径の円中心を
求め、この円中心に合わせてダイヤモンド砥粒を備えた
コアドリル穴開け装置で開孔し、酸化セリウム砥粒を備
えた精密ホーニング加工装置で研磨したのち、２０００
℃に加熱された縦型電気炉に石英ガラス管を入れ、その
内外に不活性ガスを流しながら表面の溶融鏡面化処理を
行った。次いでフッ酸エッチング、純水による水洗、乾
燥し、内周面の表面粗さＲｍａｘが０．３μｍ、外周面
の表面粗さＲｍａｘが０．３５μｍの石英ガラス管を得
た。前記石英ガラス管についてレーザー外径測定機及び
肉厚測定機で５０ｍｍ間隔で寸法測定を行ったところ、
長さは３５００ｍｍ、外径は２００ｍｍで、石英ガラス
管の長さ方向に対する平均外径差は０．５ｍｍ，真円度
は最大で０．０５ｍｍ、内径は４０ｍｍで、石英ガラス
管の長さ方向に対する平均内径差は０．１ｍｍ、真円度
は最大で０．０７ｍｍ、平均外径の円中心のズレは最大
で０．３ｍｍ、平均外径の円中心に対する平均内径の円
中心のズレは最大で０．４ｍｍであった。なお、最大粗
さＲｍａｘは、日本工業規格（ＪＩＳ）Ｂ０６０１の定
義に基づき接触式簡易粗さ計（東京精密（株）、Ｓｕｒ
ｆｃｏｍ ３００Ｂ）で測定した値である。
【００２２】上記石英ガラス管中に、実施例１と同様な
方法で作成し、石英ガラス管の内径に対して３９ｍｍに
外径を合わせたコアガラスロッドを管内周面に接触しな
いように挿入し、実施例３と同様に延伸しながら順次帯
状に加熱し溶着一体化して光ファイバ用石英ガラス母材
を製造した。得られた母材をレーザー外径測定機で５０
ｍｍ間隔で外周を測定したところ、設定外径に対して±
０．２ｍｍ以下であった。さらに、前記光ファイバ用石
英ガラス母材をプリフォームアナライザーで測定したと
ころ、円中心のズレはみられなかった。
方法で作成し、石英ガラス管の内径に対して３９ｍｍに
外径を合わせたコアガラスロッドを管内周面に接触しな
いように挿入し、実施例３と同様に延伸しながら順次帯
状に加熱し溶着一体化して光ファイバ用石英ガラス母材
を製造した。得られた母材をレーザー外径測定機で５０
ｍｍ間隔で外周を測定したところ、設定外径に対して±
０．２ｍｍ以下であった。さらに、前記光ファイバ用石
英ガラス母材をプリフォームアナライザーで測定したと
ころ、円中心のズレはみられなかった。
【００２３】
【発明の効果】本発明の製造方法で得られた光ファイバ
用石英ガラス母材は寸法精度が高い石英ガラス管を用い
ることから、ロッドインチューブ法による光ファイバ用
石英ガラス母材の製造時に、該母材においてコアガラス
ロッドと石英ガラス管とのクリアランスを小さくでき、
該母材用の石英ガラス管とコアガラスロッドとの溶着界
面に気泡の存在がない、高精度で高品質の光ファイバ用
石英ガラス母材である。該光ファイバ用石英ガラス母材
を用いることで高品質の光ファイバが量産性高く、かつ
低コストで製造できる。
用石英ガラス母材は寸法精度が高い石英ガラス管を用い
ることから、ロッドインチューブ法による光ファイバ用
石英ガラス母材の製造時に、該母材においてコアガラス
ロッドと石英ガラス管とのクリアランスを小さくでき、
該母材用の石英ガラス管とコアガラスロッドとの溶着界
面に気泡の存在がない、高精度で高品質の光ファイバ用
石英ガラス母材である。該光ファイバ用石英ガラス母材
を用いることで高品質の光ファイバが量産性高く、かつ
低コストで製造できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 正則 福島県郡山市田村町金屋字川久保88番地 信越石英株式会社郡山工場内 (72)発明者 渡部 豊 福島県郡山市田村町金屋字川久保88番地 信越石英株式会社郡山工場内 Ｆターム(参考） 4G021 BA04
Claims (4)
- 【請求項１】光ファイバ母材用石英ガラス管中に光ファ
イバ母材用コアガラスロッドを挿入し、溶着一体化する
光ファイバ用石英ガラス母材の製造方法において、前記
光ファイバ母材用石英ガラス管が、その長さ方向の平均
外径差が１．０ｍｍ以下、平均内径差が０．５ｍｍ以
下、外径真円度が０．５ｍｍ以下、内径真円度が０．５
ｍｍ以下で、かつ平均外径の円中心ズレが１ｍｍ以下、
平均外径の円中心に対する平均内径の円中心ズレが１ｍ
ｍ以下であることを特徴とする光ファイバ用石英ガラス
母材の製造方法。 - 【請求項２】光ファイバ母材用石英ガラス管が高純度合
成石英ガラス管または天然石英ガラス管であることを特
徴とする請求項１に記載の光ファイバ用石英ガラス母材
の製造方法。 - 【請求項３】光ファイバ母材用石英ガラス管が、さらに
加熱溶融され鏡面化された内外表面を有する石英ガラス
管であることを特徴とする請求項１又は２に記載の光フ
ァイバ用石英ガラス母材の製造方法。 - 【請求項４】石英ガラス管の内外表面の最大粗さＲ
ｍａｘが１μｍ以下であることを特徴とする請求項３に
記載の光ファイバ用石英ガラス母材の製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11009180A JP2000178039A (ja) | 1998-10-08 | 1999-01-18 | 光ファイバ用石英ガラス母材の製造方法 |
| KR1019990043328A KR100315050B1 (ko) | 1998-10-08 | 1999-10-07 | 광파이버용 석영유리모재의 제조방법 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10-287074 | 1998-10-08 | ||
| JP28707498 | 1998-10-08 | ||
| JP11009180A JP2000178039A (ja) | 1998-10-08 | 1999-01-18 | 光ファイバ用石英ガラス母材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000178039A true JP2000178039A (ja) | 2000-06-27 |
Family
ID=26343863
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11009180A Pending JP2000178039A (ja) | 1998-10-08 | 1999-01-18 | 光ファイバ用石英ガラス母材の製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000178039A (ja) |
| KR (1) | KR100315050B1 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100395203C (zh) * | 2005-08-17 | 2008-06-18 | 长飞光纤光缆有限公司 | 一种大尺寸低水峰光纤预制棒的制造方法 |
| JP2009115526A (ja) * | 2007-11-05 | 2009-05-28 | Daido Steel Co Ltd | 被検査物の真円度測定方法 |
| WO2022030583A1 (ja) * | 2020-08-07 | 2022-02-10 | 湖北工業株式会社 | 光ファイバ用プリフォーム及び光ファイバの製造方法 |
-
1999
- 1999-01-18 JP JP11009180A patent/JP2000178039A/ja active Pending
- 1999-10-07 KR KR1019990043328A patent/KR100315050B1/ko active IP Right Grant
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100395203C (zh) * | 2005-08-17 | 2008-06-18 | 长飞光纤光缆有限公司 | 一种大尺寸低水峰光纤预制棒的制造方法 |
| JP2009115526A (ja) * | 2007-11-05 | 2009-05-28 | Daido Steel Co Ltd | 被検査物の真円度測定方法 |
| WO2022030583A1 (ja) * | 2020-08-07 | 2022-02-10 | 湖北工業株式会社 | 光ファイバ用プリフォーム及び光ファイバの製造方法 |
| JP2022031019A (ja) * | 2020-08-07 | 2022-02-18 | 湖北工業株式会社 | 光ファイバ用プリフォームの製造方法 |
| JP7054254B2 (ja) | 2020-08-07 | 2022-04-13 | 湖北工業株式会社 | 光ファイバ用プリフォームの製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20000028911A (ko) | 2000-05-25 |
| KR100315050B1 (ko) | 2001-11-24 |
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