JP2001039721A - 光ファイバプリフォームの熱処理方法 - Google Patents
光ファイバプリフォームの熱処理方法Info
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- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
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- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
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- C03B37/01225—Means for changing or stabilising the shape, e.g. diameter, of tubes or rods in general, e.g. collapsing
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- Glass Melting And Manufacturing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】、火炎により、光ファイバプリフォームを延伸
したりその表面の凹凸等の不均一性を除去するために、
確実かつ安全に光ファイバプリフォームの熱処理できる
方法を提供する。 【解決手段】光ファイバプリフォームの熱処理方法は、
気相合成された石英製のダミー棒１を、気相合成された
別な石英製のコア５とクラッド６とを有する光ファイバ
プリフォーム２の両端へ溶接し、プリフォーム２を回転
させつつその側面を火炎８により加熱して、延伸または
不均一性を除去するものである。
したりその表面の凹凸等の不均一性を除去するために、
確実かつ安全に光ファイバプリフォームの熱処理できる
方法を提供する。 【解決手段】光ファイバプリフォームの熱処理方法は、
気相合成された石英製のダミー棒１を、気相合成された
別な石英製のコア５とクラッド６とを有する光ファイバ
プリフォーム２の両端へ溶接し、プリフォーム２を回転
させつつその側面を火炎８により加熱して、延伸または
不均一性を除去するものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、火炎により加熱し
て、光ファイバプリフォームを延伸したりその表面の凹
凸等の不均一性を除去する熱処理方法に関するものであ
る。
て、光ファイバプリフォームを延伸したりその表面の凹
凸等の不均一性を除去する熱処理方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】気相合成された石英製の多孔質ガラス母
材を焼結し、脱水および透明ガラス化した光ファイバプ
リフォーム母材を所定径に延伸したものは、光ファイバ
プリフォームロッドと呼ばれる。これの表面の凹凸、
傷、付着不純物あるいは撓み等の不均一性を除去した
後、線引きすると光ファイバが得られる。
材を焼結し、脱水および透明ガラス化した光ファイバプ
リフォーム母材を所定径に延伸したものは、光ファイバ
プリフォームロッドと呼ばれる。これの表面の凹凸、
傷、付着不純物あるいは撓み等の不均一性を除去した
後、線引きすると光ファイバが得られる。
【０００３】この光ファイバプリフォームの延伸、ある
いは不均一性の除去は、プリフォームの両端に溶接した
石英製のダミー棒をガラス旋盤のチャックに把持させて
回転させつつ、プリフォームの側面を酸水素火炎バーナ
の火炎で加熱処理することにより行っている。
いは不均一性の除去は、プリフォームの両端に溶接した
石英製のダミー棒をガラス旋盤のチャックに把持させて
回転させつつ、プリフォームの側面を酸水素火炎バーナ
の火炎で加熱処理することにより行っている。
【０００４】ダミー棒は、プリフォームをチャックに把
持させるために溶接されるものであるから、光学的に優
れた石英を用いる必要はなく、従来、安価な天然石英製
のものが用いられていた。
持させるために溶接されるものであるから、光学的に優
れた石英を用いる必要はなく、従来、安価な天然石英製
のものが用いられていた。
【０００５】光ファイバプリフォームは、コアとクラッ
ドとの屈折率を変えるために、コアにＧｅＯ２等の屈折
率増加性ドープ材を混在、あるいはクラッドにフッ素を
含有する屈折率減少性ドープ材を混在させた合成石英か
らなっている。天然石英製のダミー棒と合成石英製のプ
リフォームとでは成分が異なり熱膨張率に差異がある。
この差異のため、プリフォームの熱処理の際にプリフォ
ームとダミー棒との溶接部位に亀裂が生じてしまう。さ
らに、ダミー棒に歪が内在していると、加熱処理途中で
亀裂を生じてしまう。
ドとの屈折率を変えるために、コアにＧｅＯ２等の屈折
率増加性ドープ材を混在、あるいはクラッドにフッ素を
含有する屈折率減少性ドープ材を混在させた合成石英か
らなっている。天然石英製のダミー棒と合成石英製のプ
リフォームとでは成分が異なり熱膨張率に差異がある。
この差異のため、プリフォームの熱処理の際にプリフォ
ームとダミー棒との溶接部位に亀裂が生じてしまう。さ
らに、ダミー棒に歪が内在していると、加熱処理途中で
亀裂を生じてしまう。
【０００６】光ファイバプリフォームは近年、生産性向
上のため大口径化している。そのため僅かな亀裂が生じ
ただけでプリフォームは、自重により落下して破損して
しまううえ、危険である。
上のため大口径化している。そのため僅かな亀裂が生じ
ただけでプリフォームは、自重により落下して破損して
しまううえ、危険である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前記の課題を
解決するためなされたもので、火炎により、光ファイバ
プリフォームを延伸したりその表面の凹凸等の不均一性
を除去するために、確実かつ安全にプリフォームの熱処
理できる方法を提供することを目的とする。
解決するためなされたもので、火炎により、光ファイバ
プリフォームを延伸したりその表面の凹凸等の不均一性
を除去するために、確実かつ安全にプリフォームの熱処
理できる方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めになされた本発明の光ファイバプリフォームの熱処理
方法は、実施例に対応する図面を参照して説明すると以
下のとおりである。
めになされた本発明の光ファイバプリフォームの熱処理
方法は、実施例に対応する図面を参照して説明すると以
下のとおりである。
【０００９】光ファイバプリフォームの熱処理方法は、
図１に示すとおり、気相合成された石英製のダミー棒１
を、気相合成された別な石英製のコア５とクラッド６と
を有する光ファイバプリフォーム２の両端へ溶接し、プ
リフォーム２を回転させつつその側面を火炎８により加
熱して、延伸または不均一性を除去するものである。
図１に示すとおり、気相合成された石英製のダミー棒１
を、気相合成された別な石英製のコア５とクラッド６と
を有する光ファイバプリフォーム２の両端へ溶接し、プ
リフォーム２を回転させつつその側面を火炎８により加
熱して、延伸または不均一性を除去するものである。
【００１０】ダミー棒１は、電気炉または火炎中で焼き
鈍し処理されていることが好ましい。ダミー棒１が焼き
鈍し処理されていると、ダミー棒１の内在歪を除去でき
るため、火炎８による熱処理したときに亀裂を生じな
い。また、ダミー棒１とプリフォーム２とがいずれも合
成石英であるので、その熱膨張率の差が極めて小さい。
そのため、火炎８により加熱する際に、ダミー棒１とプ
リフォーム２とが溶接部位近傍で同等に膨張し、亀裂を
生じさせない。ダミー棒１の内在歪の有無は、偏光板を
用いた定性試験により確認できる。
鈍し処理されていることが好ましい。ダミー棒１が焼き
鈍し処理されていると、ダミー棒１の内在歪を除去でき
るため、火炎８による熱処理したときに亀裂を生じな
い。また、ダミー棒１とプリフォーム２とがいずれも合
成石英であるので、その熱膨張率の差が極めて小さい。
そのため、火炎８により加熱する際に、ダミー棒１とプ
リフォーム２とが溶接部位近傍で同等に膨張し、亀裂を
生じさせない。ダミー棒１の内在歪の有無は、偏光板を
用いた定性試験により確認できる。
【００１１】ダミー棒１が、プリフォーム２のコア５と
同質な軸芯部３、およびクラッド６と同質な軸芯被覆部
４からなることで好適に実施することができる。
同質な軸芯部３、およびクラッド６と同質な軸芯被覆部
４からなることで好適に実施することができる。
【００１２】軸芯部３がＧｅＯ２を含有する合成石英、
または軸芯被覆部４がフッ素原子を含有する合成石英で
あることが好ましい。
または軸芯被覆部４がフッ素原子を含有する合成石英で
あることが好ましい。
【００１３】このとき、プリフォーム２の外径に対し、
ダミー棒１の外径が±３０％以内であることが好まし
い。この範囲内であると、ダミー棒１とプリフォーム２
との溶接部位近傍で均等に加熱されるので、延伸した径
が一定となり生産効率がよい。プリフォーム２の外径と
ダミー棒１の外径とが同じであると、溶接部位で同等に
熱膨張し亀裂を生じないため一層好ましい。さらにプリ
フォーム２のコア５とダミー棒１の軸芯部３とが同径で
あるとよい。
ダミー棒１の外径が±３０％以内であることが好まし
い。この範囲内であると、ダミー棒１とプリフォーム２
との溶接部位近傍で均等に加熱されるので、延伸した径
が一定となり生産効率がよい。プリフォーム２の外径と
ダミー棒１の外径とが同じであると、溶接部位で同等に
熱膨張し亀裂を生じないため一層好ましい。さらにプリ
フォーム２のコア５とダミー棒１の軸芯部３とが同径で
あるとよい。
【００１４】なお、ダミー棒１およびプリフォーム２
は、化学蒸着法（ＶＡＤ法）や外付け蒸着法（ＯＶＤ
法）により得られた多孔質ガラス母材を焼結して製造さ
れる。
は、化学蒸着法（ＶＡＤ法）や外付け蒸着法（ＯＶＤ
法）により得られた多孔質ガラス母材を焼結して製造さ
れる。
【００１５】この光ファイバプリフォームの熱処理方法
によれば、プリフォームを延伸したりその表面の凹凸等
の不均一性を除去する際に、ダミー棒やプリフォームに
亀裂を生じないので、確実かつ安全にプリフォームの熱
処理ができる。
によれば、プリフォームを延伸したりその表面の凹凸等
の不均一性を除去する際に、ダミー棒やプリフォームに
亀裂を生じないので、確実かつ安全にプリフォームの熱
処理ができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を詳細に説
明する。図１は、本発明を適用する光ファイバプリフォ
ームの熱処理方法の実施例を示す概要図である。
明する。図１は、本発明を適用する光ファイバプリフォ
ームの熱処理方法の実施例を示す概要図である。
【００１７】光ファイバプリフォーム２は、図１に示す
とおり、ＧｅＯ２を含有する合成石英製のコア５と、そ
の外周に合成石英製のクラッド６とを有している。ダミ
ー棒１は、コア５と同径で同質な軸芯部３と、その外周
にクラッド６とほぼ同径で同質な軸芯被覆部４とを有し
ている。ダミー棒１は、プリフォーム２の同軸心上にあ
って両端に各々溶接される。
とおり、ＧｅＯ２を含有する合成石英製のコア５と、そ
の外周に合成石英製のクラッド６とを有している。ダミ
ー棒１は、コア５と同径で同質な軸芯部３と、その外周
にクラッド６とほぼ同径で同質な軸芯被覆部４とを有し
ている。ダミー棒１は、プリフォーム２の同軸心上にあ
って両端に各々溶接される。
【００１８】光ファイバプリフォームの熱処理は以下の
ようにして行われる。まず、光ファイバプリフォーム２
と同径で同質なダミー棒１を、ガラス旋盤のチャックに
把持させ、回転させつつ、ダミー棒１の側面を酸水素火
炎により表面温度１０００〜２０００℃に加熱し、内在
歪を除去する。偏光板を用いた定性試験により、ダミー
棒１の内在歪の除去を確認する。
ようにして行われる。まず、光ファイバプリフォーム２
と同径で同質なダミー棒１を、ガラス旋盤のチャックに
把持させ、回転させつつ、ダミー棒１の側面を酸水素火
炎により表面温度１０００〜２０００℃に加熱し、内在
歪を除去する。偏光板を用いた定性試験により、ダミー
棒１の内在歪の除去を確認する。
【００１９】次いでプリフォーム２と、ダミー棒１を夫
々ガラス旋盤のチャックに把持させ、プリフォーム２の
一端とダミー棒１の一端とを接合して回転しつつ、バー
ナの火炎により加熱して溶接する。同様な操作により、
プリフォーム２の他端にもダミー棒１を溶接する。
々ガラス旋盤のチャックに把持させ、プリフォーム２の
一端とダミー棒１の一端とを接合して回転しつつ、バー
ナの火炎により加熱して溶接する。同様な操作により、
プリフォーム２の他端にもダミー棒１を溶接する。
【００２０】プリフォーム２両端のダミー棒１を各々、
ガラス旋盤のチャック（不図示）に把持させ、回転させ
る。プリフォーム２の軸方向に平行移動している酸水素
火炎バーナ７の火炎８により、プリフォーム２の下方か
らプリフォーム２の側面を加熱し、表面の凹凸や傷等の
不均一性を除去する。
ガラス旋盤のチャック（不図示）に把持させ、回転させ
る。プリフォーム２の軸方向に平行移動している酸水素
火炎バーナ７の火炎８により、プリフォーム２の下方か
らプリフォーム２の側面を加熱し、表面の凹凸や傷等の
不均一性を除去する。
【００２１】上記の実施例にしたがって、直径６０ｍ
ｍ、全長１０００ｍｍの光ファイバプリフォームの熱処
理を行った。このプリフォームは、ＧｅＯ２を含有する
合成石英製で直径約４ｍｍのコアと、その外周に合成石
英製のクラッドとを有している。プリフォームの両端
に、直径６２ｍｍ、全長３００ｍｍであってコアと同径
の軸芯部を有しプリフォームと同質なダミー棒を各々溶
接した。ダミー棒をガラス旋盤のチャックに把持させ、
回転させつつ、プリフォームの側面を酸水素火炎により
加熱し、表面の凹凸等の不均一性を除去した。ダミー棒
や、プリフォームとの溶接部位には亀裂を生じなかっ
た。
ｍ、全長１０００ｍｍの光ファイバプリフォームの熱処
理を行った。このプリフォームは、ＧｅＯ２を含有する
合成石英製で直径約４ｍｍのコアと、その外周に合成石
英製のクラッドとを有している。プリフォームの両端
に、直径６２ｍｍ、全長３００ｍｍであってコアと同径
の軸芯部を有しプリフォームと同質なダミー棒を各々溶
接した。ダミー棒をガラス旋盤のチャックに把持させ、
回転させつつ、プリフォームの側面を酸水素火炎により
加熱し、表面の凹凸等の不均一性を除去した。ダミー棒
や、プリフォームとの溶接部位には亀裂を生じなかっ
た。
【００２２】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように本発明の光
ファイバプリフォームの熱処理方法によれば、この熱処
理途中でダミー棒とプリフォームの溶接部位に亀裂を生
じることことがない。そのため熱処理途中で光ファイバ
プリフォームが落下することがなく、確実かつ安全に熱
処理することができる。そのため、生産効率が高い。
ファイバプリフォームの熱処理方法によれば、この熱処
理途中でダミー棒とプリフォームの溶接部位に亀裂を生
じることことがない。そのため熱処理途中で光ファイバ
プリフォームが落下することがなく、確実かつ安全に熱
処理することができる。そのため、生産効率が高い。
【図１】本発明を適用する光ファイバプリフォームの熱
処理方法の実施例を示す概略図である。
処理方法の実施例を示す概略図である。
１はダミー棒、２は光ファイバプリフォーム、３は軸芯
部、４は軸芯被覆部、５はコア、６はクラッド、７はバ
ーナ、８は酸水素火炎である。
部、４は軸芯被覆部、５はコア、６はクラッド、７はバ
ーナ、８は酸水素火炎である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 島田 忠克 群馬県安中市磯部２丁目13番１号 信越化 学工業株式会社精密機能材料研究所内 (72)発明者 平沢 秀夫 群馬県安中市磯部２丁目13番１号 信越化 学工業株式会社精密機能材料研究所内 Ｆターム(参考） 4G014 AH11 4G015 EA00
Claims (3)
- 【請求項１】 気相合成された石英製のダミー棒を、
気相合成された別な石英製のコアとクラッドとを有する
光ファイバプリフォームの両端へ溶接し、該プリフォー
ムを回転させつつその側面を火炎により加熱して、延伸
または不均一性を除去する光ファイバプリフォームの熱
処理方法。 - 【請求項２】 前記ダミー棒が、前記コアと同質な軸
芯部、および前記クラッドと同質な軸芯被覆部からなる
ことを特徴とする請求項１に記載の光ファイバプリフォ
ームの熱処理方法。 - 【請求項３】 前記軸芯部がＧｅＯ２を含有する合成
石英、または前記軸芯被覆部がフッ素原子を含有する合
成石英であることを特徴とする請求項２に記載の光ファ
イバプリフォームの熱処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11214771A JP2001039721A (ja) | 1999-07-29 | 1999-07-29 | 光ファイバプリフォームの熱処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11214771A JP2001039721A (ja) | 1999-07-29 | 1999-07-29 | 光ファイバプリフォームの熱処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001039721A true JP2001039721A (ja) | 2001-02-13 |
Family
ID=16661275
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11214771A Pending JP2001039721A (ja) | 1999-07-29 | 1999-07-29 | 光ファイバプリフォームの熱処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001039721A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016024965A1 (en) * | 2014-08-13 | 2016-02-18 | Heraeus Tenevo Llc | Quartz glass article and method for forming a quartz glass optical component |
| EP3243804A1 (en) * | 2016-05-03 | 2017-11-15 | Heraeus Tenevo LLC | Elongation method and preform for producing an optical glass component |
-
1999
- 1999-07-29 JP JP11214771A patent/JP2001039721A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016024965A1 (en) * | 2014-08-13 | 2016-02-18 | Heraeus Tenevo Llc | Quartz glass article and method for forming a quartz glass optical component |
| CN107074612A (zh) * | 2014-08-13 | 2017-08-18 | 赫罗伊斯·坦尼沃有限公司 | 用于形成石英玻璃光学部件的系统和方法 |
| KR20180056798A (ko) * | 2014-08-13 | 2018-05-29 | 헤래우스 테네보 엘엘씨 | 석영 유리 제품 및 석영 유리 광학 소자의 형성 방법 |
| KR101978103B1 (ko) | 2014-08-13 | 2019-05-13 | 헤래우스 테네보 엘엘씨 | 석영 유리 제품 및 석영 유리 광학 소자의 형성 방법 |
| EP3243804A1 (en) * | 2016-05-03 | 2017-11-15 | Heraeus Tenevo LLC | Elongation method and preform for producing an optical glass component |
| EP3686167A1 (en) | 2016-05-03 | 2020-07-29 | Heraeus Quartz North America LLC | Preform for producing an optical glass component |
| US11618708B2 (en) | 2016-05-03 | 2023-04-04 | Heraeus Quartz North America Llc | Elongation method and preform for producing an optical glass component |
| US11840472B2 (en) | 2016-05-03 | 2023-12-12 | Heraeus Quartz North America Llc | Elongation method and preform for producing an optical glass component |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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