JP2000256034A - 光ファイバ用母材の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、外付けデポジションによるスート
プリフォームの表面割れの低減を図った光ファイバ用母
材の製造方法を提供せんとするものである。 【解決手段】 かゝる本発明は、外付けデポジションに
より回転するターゲット１０の長手方向に火炎バーナ２
０をトラバースさせて光ファイバ用母材を製造する工程
において、火炎バーナ２０と連動させて温度測定器３０
をターゲット１０の長手方向にトラバースさせる一方、
その径方向にも往復動させ、温度測定器３０の往復動に
よりターゲット１０に堆積されたスートプリフォーム外
径を測定し、この外径情報と温度情報によって、火炎バ
ーナ２０の酸水素ガス流量を調整する光ファイバ用母材
の製造方法にあり、これによって、スート密度の均一化
が図られ、表面割れの低減を可能となり、たま、外径変
動も抑えられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、外付けデポジショ
ンによるスートプリフォームの表面割れの低減を図った
光ファイバ用母材の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の外付けデポジションによる光ファ
イバ用母材の製造方法にあっては、デポジション中にス
ートプリフォームの表面温度をモニタし、例えば図８に
示すように、スートプリフォームの表面割れがないとさ
れる適当な温度経時分布、即ちスートプリフォームの外
径（横軸）に対応させた表面温度（縦軸）の温度経時分
布（Ｉ曲線）を確保するように、火炎バーナへの酸水素
ガス流量を調整して、スートプリフォームの表面割れを
防止している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このように
スートプリフォームの表面温度を中心にして火炎バーナ
の酸水素ガス流量を制御する場合、この表面温度にはス
ートプリフォームの外径が全く反映されないため、以下
のような改善すべき問題点があった。

【０００４】つまり、表面温度だけに依存した制御の場
合、例えば表面温度が高いと、それに対応して火炎バー
ナの酸水素ガス流量、特に水素ガス量を減少させて表面
温度を低下させるわけであるが、火炎バーナの温度が低
くなると、柔らかいスート（密度の低いスート）が付着
し易くなり、外径の成長が速くなる。

【０００５】逆に、表面温度が低いと、それに対応して
火炎バーナの酸水素ガス流量、特に水素ガス量を増加さ
せて表面温度を上昇させるわけであるが、火炎バーナの
温度が高くなると、硬いスート（密度の高いスート）が
付着し、外径の成長が遅くなる。

【０００６】このような繰り返しの結果、スートプリフ
ォームの長手方向において、スートの密度が不均一にな
り易く、また、外径変動も起こり易くなる。特にスート
密度が不均一性になると、スートの付着層に歪みが生じ
るため、スートプリフォームの表面割れが起こり易いと
いう問題が生じる。

【０００７】本発明は、このような観点に立ってなされ
たもので、スートプリフォームの表面温度と共に、外径
も測定し、この温度情報と外径情報によって、火炎バー
ナの酸水素ガス流量を調整することにより、スート密度
の均一化を図り、表面割れの低減と外径変動の低減を図
った光ファイバの製造方法を提供せんとするものであ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明
は、外付けデポジションにより回転するターゲットの長
手方向に火炎バーナをトラバースさせて光ファイバ用母
材を製造する工程において、前記火炎バーナと連動させ
て温度測定器を前記ターゲットの長手方向にトラバース
させる一方、その径方向にも往復動させ、当該温度測定
器の往復動により前記ターゲットに堆積されたスートプ
リフォーム外径を測定し、この外径情報と温度情報によ
って、前記火炎バーナの酸水素ガス流量を調整すること
を特徴とする光ファイバ用母材の製造方法にある。

【０００９】請求項２記載の本発明は、前記温度測定器
が非接触型のレーザー温度測定器であることを特徴とす
る請求項１記載の光ファイバ用母材の製造方法にある。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１は、本発明に係る光ファイバ
の製造方法の一例になる概略を示したもので、図中、１
０はターゲット、２０は火炎バーナ、３０は温度測定器
である。

【００１１】上記ターゲット１０は、両端の支持棒１
１，１１（ダミーロッドなど）を通じて、外部の回転手
段により回転させられる一方、火炎バーナ２０の火炎２
１からのスートによって、その長手方向にスートプリフ
ォーム１２が成形される。

【００１２】この火炎バーナ２０は、ターゲット１０の
長手方向に外部のトラバース手段（図示省略）によっ
て、平行にトラバースされるようになっている。

【００１３】一方、上記温度測定器３０は、高温のター
ゲット１０から離間した位置に設置される必要があるた
め、この点を考慮すると、非接触型のレーザー温度測定
器の使用が望ましい。この温度測定器３０も、火炎バー
ナ２０のトラバース手段と連動するトラバース手段によ
って、ターゲット１０の長手方向に平行にトラバースさ
れる一方、ターゲット１０、即ちスートプリフォーム１
２の径方向にも、往復動する手段によって、往復動され
るようになっている。

【００１４】より具体的には、温度測定器３０を、図１
に示すように、火炎バーナ２０の火炎２１の吹付け方向
Ｌ１に対して、例えば直交するターゲット１０上の上方
側に位置させ、ターゲット１０のほぼ中心線Ｌ２上をト
ラバースさせると共に、この中心線Ｌ２からスートプリ
フォーム１２の外周までの半径方向に往復動させるよう
にしてある。

【００１５】このような温度測定器３０の駆動手段とし
ては、特に限定されないが、例えば図２〜図３に示した
如き、往復動兼用トラバース手段３００が挙げられる。

【００１６】この往復動兼用トラバース手段３００は、
ターゲット１０の上側で、その長手方向の左右に２本の
長尺なネジシャフト３０１，３０１を平行に配置し、そ
れぞれのネジシャフト３０１，３０１には２個のスライ
ダーブロック３０２，３０２を装着してある。このスラ
イダーブロック３０２，３０２は、ネジシャフト３０
１，３０１の一端にカップリング３０３を介して駆動源
３０４（サーボモータなど）が装着され、この駆動源３
０４の正逆回転によって、長手方向にトラバースされる
ようになっている。

【００１７】上記スライダーブロック３０２，３０２の
背面などには複数のガイド溝３０２ａを設け、ここに長
尺なロッドからなる複数のリニアガイド３０５を摺動さ
せるようにするとよい。これによって、トラバース時、
スライダーブロック３０２，３０２の安定したトラバー
スが確保される。また、トラバースの移動量は、ネジシ
ャフト３０１，３０１の他端にカップリング３０３を介
して装着された移動量検出器３０６（エンコーダなど）
によって、検出できるようになっている。

【００１８】一方、上記２個のスライダーブロック３０
２，３０２間には、ネジシャフト３０７が架設してあ
る。より具体的には、ネジシャフト３０７の一端は、駆
動源３０８（サーボモータなど）を通じて一方のスライ
ダーブロック３０２に取り付けられると共に、その他端
は、移動量検出器３０９（エンコーダなど）を通じて他
方のスライダーブロック３０２に取り付けられている。
そして、さらに、このネジシャフト３０７には、上記温
度測定器３０が、駆動源３０８の正逆回転によって、往
復動されるように装着されている。この往復動の移動量
は、移動量検出器３０９によって、検出できるようにな
っている。

【００１９】このような装置系において、本発明では、
回転するターゲット１０の長手方向に火炎バーナ２０を
トラバースさせて、その外周にスートを付着させる。こ
のトラバースの繰り返しによって、スートプリフォーム
１２は次第に成長する。

【００２０】このとき、火炎バーナ２０によるスート表
面温度は、図４に示すように、火炎２１の中心部分に対
応する部位が最高温度部分Ａとなる。

【００２１】上記温度測定器３０は、往復動兼用トラバ
ース手段３００によって、ターゲット１０の中心線上の
長手方向に火炎バーナ２０と連動してトラバースされる
一方、図５に示すように、ターゲット１０の中心からス
ートプリフォーム１２の半径方向に送り出される。

【００２２】この送り出し時、温度測定器３０は、スー
トプリフォーム１２の中心からスート表面の温度をモニ
タし、遂には、上記スート表面の最高温度部分Ａの温度
を検知する。この最高温度部分Ａの温度は、上述したよ
うに、火炎バーナ２０によって予め表面割れがないとさ
れる温度経時分布の範囲で設定されている。したがっ
て、スートプリフォーム１２の中心からこの最高温度部
分Ａの検知点までの距離が、その時点でのスートプリフ
ォーム外径（半径）となる。つまり、この外径は、上記
移動量検出器３０９によって、ネジシャフト３０７のピ
ッチと回転数及び回転方向などを検出し、これらの演算
によって、測定される。

【００２３】そして、例えばその外径が、本来の設置値
より小さいときには、火炎バーナ２０の酸水素ガス流
量、特に水素ガス量を減少させて少々表面温度を低下さ
せて、外径の成長を促進させる。逆に、その外径が、本
来の設置値より大きいときには、火炎バーナ２０の酸水
素ガス流量、特に水素ガス量を増加させて少々表面温度
を上昇させて、外径の成長を減速させる。

【００２４】このように、スートプリフォーム１２の表
面温度だけではなく、その外径も考慮して、火炎バーナ
２０の酸水素ガス流量を制御することによって、より緻
密なスート堆積の調整が可能となる。この結果、スート
プリフォーム１２の成長において、スート密度の均一化
を図ることができる。また、スートプリフォームの外径
変動も最小限に抑えることができる。

【００２５】なお、温度測定器３０は、スート表面の最
高温度部分Ａの温度を検知した後、適宜間隔でターゲッ
ト１０の中心側に引き戻される。つまり、この引き戻し
と上記送り出しによる往復動は、適当なサイクルで行わ
れる。

【００２６】因みに、温度情報と外径情報の両方を考慮
した本発明方法により得られた光ファイバ用母材と、温
度情報だけによって火炎バーナの酸水素ガス流量を制御
する従来方法とによって得られた光ファイバ用母材との
スート密度（かさ密度）を比較したことろ、図６の如く
であった。つまり、本発明方法の場合、経時的なスート
密度の変動が殆どないのに対して、従来方法の場合に
は、スート密度の変動が大きいことが判る。

【００２７】さらに、本発明方法により得られた光ファ
イバ用母材の場合、図７に示すように、ターゲットの当
初の外径（出発時の外径）の大小に関わらず、経時的な
スート密度の変動が殆どないことも判る。

【００２８】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に係る光ファイバ用母材の製造方法によれば、スートプ
リフォームの表面温度と共に、外径も測定し、この温度
情報と外径情報によって、火炎バーナの酸水素ガス流量
を調整するものであるため、スート密度の均一化を図る
ことができる。これによって、スートの付着層部分の歪
みが小さくなり、表面割れの低減が可能となる。また、
スートプリフォームの外径変動も効果的に抑えられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る光ファイバ用母材の製造方法の
一例を示した概略説明図である。

【図２】 図１の本発明方法を実施するための温度測定
器の往復動兼用トラバース手段の一例を示した概略平面
図である。

【図３】 図２の温度測定器の往復動兼用トラバース手
段を示した縦断面図である。

【図４】 本発明に係る光ファイバ用母材の製造方法に
おけるスートプリフォームと火炎バーナの火炎との関係
を示した概略説明図である。

【図５】 本発明に係る光ファイバ用母材の製造方法に
おけるスートプリフォームに対する温度測定器の往復動
を示した概略説明図である。

【図６】 本発明方法により得られた光ファイバ用母材
と従来方法により得られた光ファイバ用母材とのスート
密度の経時変化を示したグラフである。

【図７】 本発明方法におけるターゲットの出発外径の
大小による光ファイバ用母材のスート密度の経時変化を
示したグラフである。

【図８】 外付けデポジションにおけるスートプリフォ
ームの外径と表面温度の温度経時分布の関係を示したグ
ラフである。

【符号の説明】

１０ ターゲット １１ 支持棒 １２ スートプリフォーム ２０ 火炎バーナ ２１ 火炎 ３０ 温度測定器 ３００ 往復動兼用トラバース手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外付けデポジションにより回転するター
   ゲットの長手方向に火炎バーナをトラバースさせて光フ
   ァイバ用母材を製造する工程において、 前記火炎バーナと連動させて温度測定器を前記ターゲッ
   トの長手方向にトラバースさせる一方、その径方向にも
   往復動させ、当該温度測定器の往復動により前記ターゲ
   ットに堆積されたスートプリフォーム外径を測定し、こ
   の外径情報と温度情報によって、前記火炎バーナの酸水
   素ガス流量を調整することを特徴とする光ファイバ用母
   材の製造方法。
2. 【請求項２】 前記温度測定器が非接触型のレーザー温
   度測定器であることを特徴とする請求項１記載の光ファ
   イバ用母材の製造方法。