JP2001039729A - 光ファイバ母材の製造方法 - Google Patents

光ファイバ母材の製造方法

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JP2001039729A
JP2001039729A JP20917799A JP20917799A JP2001039729A JP 2001039729 A JP2001039729 A JP 2001039729A JP 20917799 A JP20917799 A JP 20917799A JP 20917799 A JP20917799 A JP 20917799A JP 2001039729 A JP2001039729 A JP 2001039729A
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fiber preform
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preform
core rod
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JP20917799A
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Masataka Watanabe
政孝 渡辺
Tadakatsu Shimada
忠克 島田
Hideo Hirasawa
秀夫 平沢
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Shin Etsu Chemical Co Ltd
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Shin Etsu Chemical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 製造する光ファイバ母材の重量に対して適切
なダミーロッドを選択し、結果的に光ファイバ母材を安
定して、かつ経済的に製造できる方法を提供する。 【解決手段】 OVD法により光ファイバ母材を製造す
る際、ダミーロッドの直径D(mm)と製造される光フ
ァイバ母材の重量W(g)の関係を、D/W0.
0.13として光ファイバ母材を製造する方法。より好
ましくは、さらにD/W0.5≦0.25として製造す
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、光ファイバ母材の
製造方法、特にOVD法による光ファイバ母材の製造方
法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、光ファイバを製造するにあたり、
いきなり極細のファイバを作ると屈折率分布を最適に制
御するのが困難である等の理由から、まず第1段階とし
て、同じ屈折率分布を有する棒状の光ファイバ母材が製
造される。
【0003】このような光ファイバ母材の製造方法のひ
とつにいわゆるOVD法(外付けCVD法)があり、コ
アロッドの表面に光ファイバ原料の四塩化ケイ素等を酸
素、水素ガスとともに吹付け、酸水素バーナにより火炎
加水分解反応を起こさせてスートを堆積して多孔質母材
を形成し、これを脱水、焼結ガラス化を行い、さらに次
工程の線引機の設備に対応した外径、長さに修正するた
め、ガラス旋盤等で延伸加工を行っている。
【0004】前記OVD法により光ファイバ母材を製造
する従来の方法をさらに詳しく説明すると、まずVAD
法により製造されたコアロッドの両端部にダミーロッド
を溶着し、コアロッドと一体化された両端のダミーロッ
ドを把持してコアロッドを水平に保ったまま軸周りに回
転させつつ、さらにその表面に前記光ファイバ原料を酸
素、水素ガスとともに吹付け、酸水素バーナにより火炎
加水分解反応を起こさせて、多孔質母材を形成するよう
にしている。そしてこの多孔質母材を脱水、焼結ガラス
化して光ファイバ母材を得ている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】前記のようにOVD法
により光ファイバ母材を製造する場合、光ファイバ原料
をコアロッドに堆積させる前、あるいは堆積させた最初
の段階では、ダミーロッドにかかる負荷は略コアロッド
の重量によるものだけであるので、ダミーロッドの強度
に関する問題はほとんどない。しかしながら、光ファイ
バの原料が堆積していくに連れてダミーロッドにかかる
負荷も増していくため、最終的に製造される光ファイバ
母材の重量を考慮してダミーロッドを選択する必要があ
る。従来、上記負荷により製造中に生じ得るダミーロッ
ドのクラックを防止するため、ダミーロッドを予熱用バ
ーナで予熱することでその防止を図ってきた。
【0006】ところが、近年では光ファイバ母材も大重
量化し、特に、50kgを超える大型の光ファイバ母材
が製造されている。このように大型化した光ファイバ母
材を製造するには、それを安定して支えることができる
ダミーロッドを使用する必要があるが、前記したような
予熱バーナによりダミーロッドに予熱を施しても、コア
ロッドに光ファイバ原料を堆積する途中で高重量に耐え
切れず、ダミーロッドにクラックが入り、長時間かけて
製造した光ファイバ母材が落下して台無しになってしま
う場合もあった。
【0007】一方、ダミーロッドにクラックが入るのを
防ぐため、太いダミーロッドを使用する方法が考えられ
るが、やたらに太いダミーロッドを使用すると、ダミー
ロッドを製造する材料が余分に必要となるばかりでな
く、ダミーロッド自体の製造時間も長くなるため、結果
的に光ファイバ母材の製造コストが上昇してしまうとい
う問題がある。
【0008】本発明は、上記のような問題点に鑑みてな
されたもので、製造する光ファイバ母材の重量に対して
適切なダミーロッドを選択し、結果的に光ファイバ母材
を安定して、かつ経済的に製造できる方法を提供するこ
とを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明者らは、製造する光ファイバ母材の重量とダ
ミーロッドの直径との比率に注目して鋭意研究した結
果、以下のように光ファイバ母材を製造することで、上
記目的を達成できることを見出した。
【0010】本発明の請求項1に記載した発明は、コア
ロッドの両端部にダミーロッドを溶着し、該ダミーロッ
ドを把持して軸周りに回転させつつ、コアロッドの表面
に火炎を吹きつけて光ファイバ原料を堆積させるOVD
法による光ファイバ母材を製造する方法であって、ダミ
ーロッドの直径D(mm)と製造される光ファイバ母材
の重量W(g)の関係を、D/W0.5≧0.13とし
て製造することを特徴とする光ファイバ母材の製造方法
である。
【0011】このように、ダミーロッドの直径と製造す
る光ファイバ母材の重量とを、上記式を満足するように
して光ファイバ母材を製造すれば、製造中にダミーロッ
ドにクラックが生じることがなく、安全かつ経済的に光
ファイバ母材を製造することができる。
【0012】この場合、請求項2に記載したように、さ
らにD/W0.5≦0.25として製造することが好ま
しい。このようにD/W0.5≦0.25として上限を
設けることで、ダミーロッドを必要以上に太くすること
なく、より経済的に光ファイバ母材を製造することがで
きる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明するが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。なお、本発明において使用されている光ファイバ母
材とは、光ファイバ多孔質母材あるいは多孔質母材、さ
らにこれらを燒結してガラス化したものを総称したもの
を意味している。
【0014】本発明は、ダミーロッドの直径D(mm)
と製造される光ファイバ母材の重量W(g)の関係がD
/W0.5≧0.13を満たすようにしてOVD法によ
り光ファイバを製造するものであって、図1は、OVD
法により光ファイバ母材を製造する概略図を示してい
る。コアロッド2の両端部に溶着されたダミーロッド3
が、光ファイバ母材製造装置のチャック(図示せず)に
より把持され、コアロッド2は、駆動モータ(図示せ
ず)により回転自在に保持されている。コアロッド2の
表面にはクラッド部4の原料となる四塩化ケイ素(Si
Cl)のファイバ原料を、酸素(O)、水素
(H)ガス等とともに吹き付けられ、コアロッド2の
長手方向に往復運動する酸水素バーナ5により火炎加水
分解反応を起こさせてクラッド部4を形成させ、光ファ
イバ多孔質母材1を製造している。
【0015】本発明にかかる光ファイバ母材の製造方法
は、上記したようなOVD法が適用されるが、本発明で
は、製造する光ファイバ母材の重量を安定して保持でき
るダミーロッドとして、ダミーロッドの直径D(mm)
と製造される光ファイバ母材の重量W(g)の関係をD
/W0.5≧0.13として光ファイバ母材の製造を行
う。上記関係を満たすダミーロッドを使用することによ
り、コアロッドの表面にクラッド部材が堆積して高重量
となっても、ダミーロッドにクラックが入ることがな
く、製造工程中、最後まで安定して光ファイバ母材を保
持することができる。
【0016】さらに、D/W0.5≦0.25として上
限を設けて光ファイバ母材を製造することが好ましい。
すなわち、0.13≦D/W0.5≦0.25を満たす
ダミーロッドを使用することが最も好ましく、製造工程
中、クラックを生じることなく、安定して光ファイバ母
材を製造することができる上、必要以上に太いダミーロ
ッドを使用することなく、より経済的に光ファイバ母材
を製造することができる。
【0017】すなわち、本発明では、前記課題を解決す
べく以下のようなテストを行った。直径がそれぞれ20
mm、25mm、30mm、35mm、40mmのダミ
ーロッドを用意し、これらのダミーロッドをコアロッド
に溶着してOVD法により光ファイバ母材を製造した。
光ファイバ母材が所定の重量に達したところでクラッド
層の堆積を中止し、ダミーロッドにクラックが生じてい
るか否か調べた。
【0018】図2は、上記製造した光ファイバ母材の重
量とダミーロッドに生じたクラックの発生率との関係を
示したものである。このグラフにはD/W0.5=0.
13で表される曲線が描かれているが、その曲線より上
の領域、つまりD/W0.5<0.13を満たすような
重量の光ファイバ母材を製造した場合、いくつかのダミ
ーロッドにクラックが生じ、製造途中に光ファイバ母材
が落下してしまう恐れがある。 一方、D/W0.5
0.13の曲線より下の領域、つまりD/W .5
0.13を満たすような重量の光ファイバ母材を製造し
た場合、いずれの太さのダミーロッドにもクラックが生
じることはなく、クラック発生率は0%であった。
【0019】
【実施例】以下、本発明を実施例を示してより具体的に
説明するが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。 (実施例)コアロッドの両端に溶着した直径35mmの
ダミーロッドを、光ファイバ母材製造装置のチャックで
把持してゆっくり回転させ、クラッド部の原料となる四
塩化ケイ素(SiCl)のファイバ原料を、酸素(O
)、水素(H)ガス等とともにコアロッドの表面に
吹き付けながら、酸水素バーナにより火炎加水分解反応
を起こさせてクラッド部を形成し、70kgの光ファイ
バ多孔質母材を製造した。なお、この場合のコアロッド
の直径(35mm)と光ファイバ多孔質母材の重量(7
0000g)を前記関係式D/W0.5に当てはめてみ
ると、(35/700001/2)≒0.132≧0.
13となり、本発明の製造方法にしたがって製造されて
いる。上記のように製造された光ファイバ多孔質母材の
コアロッドには全くクラックが入っていなかった。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の光ファイ
バ母材の製造方法によれば、OVD法により光ファイバ
母材を製造する際、製造する光ファイバ母材の重量か
ら、安定して支持できるダミーロッドの太さを容易に計
算でき、そのようなダミーロッドを使用することによ
り、製造工程中ダミーロッドにクラックが生じることが
なく、安定して光ファイバ母材を製造することができ
る。逆にダミーロッドの太さから、安定して製造するこ
とができる光ファイバ母材の重量も算出できるため、光
ファイバ母材が落下してしまうようなことを防ぐことが
できる。さらに、必要以上に太いダミーロッドを使用す
ることがないため、ダミーロッド自体の無駄もなく、結
果的に低コストで光ファイバ母材を製造することができ
る。
【0021】また、本発明による光ファイバ母材の製造
方法は、前記したD/W0.5≧0.13の関係を満た
すダミーロッドを使用して光ファイバ母材を製造する以
外、従来のOVD法をそのまま適用できるため、新たな
装置や設備を備えたり、変更すら必要もなく、コスト抑
えたまま安定して光ファイバ母材を製造することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】OVD法により光ファイバ多孔質母材を製造す
る概略図である。
【図2】ダミーロッド径と製造された光ファイバ母材の
重量との関係において、クラック発生率を示すグラフで
ある。
【符号の説明】
1…光ファイバ多孔質母材、 2…コアロッド、 3…
ダミーロッド、 4…クラッド部、 5…バーナ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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) 4G021 EA03 EB13

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 コアロッドの両端部にダミーロッドを溶
    着し、該ダミーロッドを把持して軸周りに回転させつ
    つ、コアロッドの表面に火炎を吹きつけて光ファイバ原
    料を堆積させるOVD法による光ファイバ母材を製造す
    る方法であって、ダミーロッドの直径D(mm)と製造
    される光ファイバ母材の重量W(g)の関係を、D/W
    0.5≧0.13として製造することを特徴とする光フ
    ァイバ母材の製造方法。
  2. 【請求項2】 さらにD/W0.5≦0.25として製
    造することを特徴とする請求項1に記載の光ファイバ母
    材の製造方法。
JP20917799A 1999-07-02 1999-07-23 光ファイバ母材の製造方法 Pending JP2001039729A (ja)

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EP00250218A EP1065175B1 (en) 1999-07-02 2000-06-30 Method and apparatus for manufacturing a glass optical fibre preform by the outside vapour deposition process
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US10/370,494 US7055345B2 (en) 1999-07-02 2003-02-24 Glass base material manufacturing apparatus and glass base material manufacturing method
US10/373,224 US6672112B2 (en) 1999-07-02 2003-02-26 OVD apparatus including air-regulating structure
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI380966B (zh) * 2004-10-25 2013-01-01 Shinetsu Chemical Co 光纖用母材以及光纖與其製造方法

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