JP2001072430A - 光ファイバプリフォームの加工方法および加工装置 - Google Patents

光ファイバプリフォームの加工方法および加工装置

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JP2001072430A
JP2001072430A JP24691399A JP24691399A JP2001072430A JP 2001072430 A JP2001072430 A JP 2001072430A JP 24691399 A JP24691399 A JP 24691399A JP 24691399 A JP24691399 A JP 24691399A JP 2001072430 A JP2001072430 A JP 2001072430A
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Japan
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preform
optical fiber
fiber preform
processing
ionized gas
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JP24691399A
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English (en)
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Kazuichi Yamamura
和市 山村
Takaaki Nagao
貴章 長尾
Tadakatsu Shimada
忠克 島田
Hideo Hirasawa
秀夫 平沢
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Shin Etsu Chemical Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Chemical Co Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/012Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
    • C03B37/01205Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments
    • C03B37/01225Means for changing or stabilising the shape, e.g. diameter, of tubes or rods in general, e.g. collapsing
    • C03B37/0124Means for reducing the diameter of rods or tubes by drawing, e.g. for preform draw-down

Abstract

(57)【要約】 【課題】光ファイバプリフォームに不純異物が混入する
ことなく、プリフォームの延伸や不均一性の除去をする
加工方法、および加工装置を提供する。 【解決手段】光ファイバプリフォームの加工方法は、軸
心を中心に回転する光ファイバプリフォーム1の側面
を、軸心と平行に走査する加熱源16により加熱してプ
リフォーム1を加工する方法であって、プリフォーム1
の表面電位が0〜−0.1kVの範囲内に維持されてい
るというものである。光ファイバプリフォームの加工装
置は、軸心を中心に回転する光ファイバプリフォーム1
の側面を火炎17により加熱しつつ、軸心と平行に走査
するバーナ16を有する装置であって、プリフォーム1
に蓄積した静電気を中和するイオン化ガス15を加熱に
先行して側面へ吹き付けながら、バーナ16と同期して
移動するイオン化ガス発生器14を有している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバの原材
料である光ファイバプリフォームを延伸したり、プリフ
ォームの不均一性を除去する加工方法、および加工装置
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】光ファイバは、石英ガラス製の多孔質ガ
ラス母材の焼結により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延伸後、表面の傷や内部の歪
みの不均一性を除去した光ファイバプリフォームロッド
を線引きしたものである。
【0003】光ファイバプリフォームは、移送や保管時
の保護のためにビニル樹脂製の包袋に封入されている。
この包袋の開封後、プリフォームをガラス旋盤に装着し
て回転しつつプリフォーム表面を火炎で加熱溶融し、ガ
ラス粘度を低下させることにより、プリフォームを延伸
したり、延伸後の不均一性を除去したりする加工をして
いる。
【0004】この包袋の開封の際にプリフォームと包袋
とが擦れたり、あるいはプリフォームのガラス旋盤への
装着の際に旋盤の金属部分等と擦れると、プリフォーム
に静電気を生じ、不純異物が表面に引き寄せられる。こ
の不純異物は静電気のためにプリフォーム表面に強く付
着しており、延伸や不均一性の除去の際に、溶融したプ
リフォームのガラス中に混入してしまう。
【0005】これを線引きすると不純異物のために断線
を生じたり、光ファイバの品質の低下を招く。一方、不
純異物を切削により除去すると操作が煩雑となる上、光
ファイバの屈折率分布が変動する。
【0006】
【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、光ファイバプリフォーム
に不純異物が混入することなく、プリフォームの延伸や
不均一性の除去をする加工方法、および加工装置を提供
することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】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加工方
法は、実施例に対応する図1を参照して説明すると、軸
心を中心に回転する光ファイバプリフォーム1の側面
を、軸心と平行に走査する加熱源16により加熱してプ
リフォーム1を加工する方法であって、プリフォーム1
の表面電位が0〜−0.1kVの範囲内に維持されてい
るというものである。
【0008】プリフォームの表面電位が、静電気除去手
段により低下されて前記範囲内に維持される。
【0009】前記静電気除去手段が、前記光ファイバプ
リフォームの側面への、導電性の部材、または導電性の
液体を塗布した部材の接触であることが好ましい。例え
ば静電気を中和したり、静電気除去装置により放電する
ことにより、静電気を除去することができる。
【0010】この加工方法は、本発明の光ファイバプリ
フォームの加工装置を用いて好適に実施することができ
る。
【0011】光ファイバプリフォームの加工装置は、図
1に示すように、軸心を中心に回転する光ファイバプリ
フォーム1の側面を火炎17により加熱しつつ、軸心と
平行に走査するバーナ16を有する装置であって、プリ
フォーム1に蓄積した静電気を中和するイオン化ガス1
5を加熱に先行して側面へ吹き付けながら、バーナ16
と同期して移動するイオン化ガス発生器14を有してい
る。
【0012】イオン化ガス発生器が、図2に示すよう
に、その内部を流れるガスの流路途中にイオン化ガスを
発生させる電極20・21を有している構成とすること
で好適に実施することができる。イオン化ガス15が、
イオン化した空気または窒素のガスであることが好まし
い。
【0013】空気または窒素のガスの流路途中に配置さ
れた先端の尖った金属電極20・21に、約10kVの
直流の高電圧を印加すると、プラス極からマイナス極に
コロナ放電がおこる。すると電極先端近傍の窒素分子に
電荷が付与され、正と負にイオン化された窒素分子のイ
オン化ガス15が発生する。イオン化ガス15は、空気
または窒素のガスと共に、プリフォームの側面に吹き付
けられる。負のイオン化ガスはイオン化線に吸着されて
電気的に中和する。一方、正のイオン化ガスにより、プ
リフォームに負に蓄積した静電気は中和されたり、極僅
かに正に帯電したりする。その結果、静電気のためにプ
リフォームに強固に付着していた不純異物は、プリフォ
ームからの離脱が容易となり、イオン化ガスの吹き付け
や、延伸や不均一性除去の際にあてられる火炎の吹き付
けにより飛散させることができる。
【0014】光ファイバプリフォームの加工装置は、図
3に示すように、軸心を中心に回転する光ファイバプリ
フォーム1の側面を火炎17により加熱しつつ軸心と平
行に走査するバーナ16を有し、一端30がプリフォー
ム1に接触し他端32が接地されてプリフォーム1に蓄
積した静電気を放電する導電性放電具31が配置されて
いてもよい。この放電具31には例えば金属線が挙げら
れる。プリフォーム1と接触している放電具の一端30
が金属製の薄膜であってもよい。また一端30が、導電
性で揮発性の溶剤例えば水を含浸させた布であってもよ
い。火炎により加工する前にこの布でプリフォーム1を
払拭することで好適に実施できる。静電気が放電される
と、不純異物は火炎により飛散させることができる。
【0015】この装置を用いると、光ファイバプリフォ
ームに帯電した静電気を簡便に除去し、延伸等のための
加工をすることができる。
【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に、本発明を適用する光ファイバプリフォ
ームの加工装置を用いた加工方法の実施例の概要図を示
す。
【0017】光ファイバプリフォームの加工装置は、プ
リフォーム1の軸心と平行に走査するバーナ16と、バ
ーナ16に同期して移動するイオン化ガス発生器14
と、延伸用支持具5とを有している。
【0018】イオン化ガス発生器14は、ガス吹き付け
ノズルを有し、窒素ガス供給源へ繋がっている。このノ
ズル24内の窒素ガスの流路途中に先端の尖った金属電
極20・21が配置され(図2参照)、各々電線22・
23を介して電源9に接続されている。このイオン化ガ
ス発生器14は、プリフォームの延伸用支持具5側に配
置されたバーナ16と並んで台座13上に載置されてい
る。バーナ16は水素ガスと酸素ガスの各々の供給源に
繋がっている。ガイド棒12と、台座移動用モータ10
の接続された螺合棒11とがプリフォームの軸心に対し
平行に配置されており、螺合棒11は台座13と螺合
し、ガイド棒12は台座13に貫入している。
【0019】光ファイバプリフォーム1の両端はガラス
旋盤のチャック3・4に各々把持されている。一方のチ
ャック3はプリフォーム回転モータ2に接続され、他方
のチャック4は延伸用支持具5に接続されている。
【0020】ガイド棒6と支持具移動用モータ8の接続
された螺合棒7とがプリフォームの軸心に対し平行に配
置されており、螺合棒7は延伸用支持具5と螺合し、ガ
イド棒6は延伸用支持具5に貫入している。
【0021】この装置を用い、光ファイバプリフォーム
母材1を延伸した例を以下に示す。まずプリフォーム回
転モータ2を駆動し、プリフォーム母材1を回転させ
る。窒素ガス供給源からイオン化ガス発生器14に窒素
ガスを供給する。イオン化ガス発生器14内の窒素ガス
流路に配置された電極20・21に5〜20kVの直流
電圧をかけると、電極先端近傍の窒素分子が部分的に破
壊されて正および負にイオン化された窒素分子が発生す
る。この分子は、窒素ガスの気流によりプリフォーム母
材1の側面に吹き付けられる。プリフォーム母材1に帯
電した負の静電気と、プリフォームに吹き付けられたイ
オン化ガスのうち正の荷電を有するイオン化された窒素
分子とが接触すると、電子の授受を起こし、静電気は中
和される。すると静電気により引き寄せられていた不純
異物は、プリフォーム母材1から離脱しやすくなる。
【0022】供給源からバーナ16へ供給された水素ガ
スと酸素ガスとの混合ガスに点火し酸水素火炎17を生
じさせ、この火炎17によりプリフォーム母材1を溶融
させる。このとき、不純異物は、イオン化ガスや火炎の
吹き付けで飛散することにより、または加熱で母材表面
のSiOが分解したSiOと共に飛散することによ
り、除去される。
【0023】同時に、支持具移動用モータ8を駆動させ
て螺合棒7を回転させることにより、延伸用支持具5を
所定の速度で移動させ、プリフォーム母材1を引っ張
る。さらに台座移動用モータ10を駆動させ螺合棒11
を回転させることにより、延伸用支持具5の移動方向と
逆方向に台座13を所定の速度で移動させると、プリフ
ォーム母材1が延伸される。
【0024】なお、プリフォームの表面電位を静電気測
定器で測定したとき、0〜−0.1kVに維持されてい
ることが好ましい。この範囲であると火炎による加工の
際に付着不純異物が飛散できる。
【0025】上記実施例に従って、光ファイバプリフォ
ーム母材を延伸し、プリフォームロッドを試作した。ま
ず、延伸開始前の母材表面の電位を静電気測定器(ヒュ
ーグルエレクトロニクス社製:製品番号MODEL20
4)により測定したところ、−8.8〜−4.0kVに
帯電していた。加工装置を用いプリフォーム母材を延伸
し、プリフォームロッドを得た。延伸途中での母材の表
面電位は−0.02kVであった。得られたロッドの表
面を蛍光灯で照射したところ、傷や不純異物が存在する
ときに認められる輝点は観察されなかった。
【0026】なお、延伸用支持具5を移動させないでプ
リフォーム表面の傷等の不均一性の除去をしてもよい。
この光ファイバプリフォームの加工装置は静電気が蓄積
しないように接地されていることが好ましい。
【0027】
【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加工装置を用いると、プリフォ
ームに静電気が蓄積することなく、延伸や不均一性の除
去ができ、プリフォームに不純異物が混入しない。その
ため、高品質なプリフォームロッドを得ることができ、
このロッドから断線することなく効率よく線引きして、
高品質なファイバを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用する光ファイバプリフォームの加
工装置の実施例を示す概要図である。
【図2】本発明を適用する光ファイバプリフォームの加
工装置の実施例を示す要部概要図である。
【図3】本発明を適用する光ファイバプリフォームの加
工装置の別な実施例を示す要部概要図である。
【符号の説明】
1は光ファイバプリフォーム母材、2はプリフォーム回
転モータ、3・4はチャック、5は延伸用支持具、6は
ガイド棒、7は螺合棒、8は支持具移動用モータ、9は
電源、10は台座移動用モータ、11は螺合棒、12は
ガイド棒、13は台座、14はイオン化ガス発生器、1
5はイオン化ガス、16はバーナ、17は火炎、20・
21は金属電極、22・23は電線、24はノズル、3
0は薄膜、31は金属線、32は接地端である。
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) 4G015 BA01 4G021 BA00

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 軸心を中心に回転する光ファイバプリ
    フォームの側面を、該軸心と平行に走査する加熱源によ
    り加熱して該プリフォームを加工する方法であって、該
    プリフォームの表面電位が0〜−0.1kVの範囲内に
    維持されていることを特徴とする光ファイバプリフォー
    ムの加工方法。
  2. 【請求項2】 前記プリフォームの表面電位が、静電
    気除去手段により低下されて前記範囲内に維持されてい
    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
    ォームの加工方法。
  3. 【請求項3】 前記静電気除去手段が、前記光ファイ
    バプリフォームの側面への、導電性の部材、または導電
    性の液体を塗布した部材の接触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加工方法。
  4. 【請求項4】 軸心を中心に回転する光ファイバプリ
    フォームの側面を火炎により加熱しつつ、該軸心と平行
    に走査するバーナを有する装置であって、該プリフォー
    ムに蓄積した静電気を中和するイオン化ガスを該加熱に
    先行して該側面へ吹き付けながら、該バーナと同期して
    移動するイオン化ガス発生器を有していることを特徴と
    する光ファイバプリフォームの加工装置。
  5. 【請求項5】 前記イオン化ガス発生器が、その内部
    を流れるガスの流路途中に前記イオン化ガスを発生させ
    る電極を有していることを特徴とする請求項4に記載の
    光ファイバプリフォームの加工装置。
  6. 【請求項6】 前記イオン化ガスが、イオン化した空
    気または窒素のガスであることを特徴とする請求項5に
    記載の光ファイバプリフォームの加工装置。
  7. 【請求項7】 軸心を中心に回転する光ファイバプリ
    フォームの側面を火炎により加熱しつつ該軸心と平行に
    走査するバーナを有し、一端が該プリフォームに接触し
    他端が接地されて該プリフォームに蓄積した静電気を放
    電する導電性放電具が配置されていることを特徴とする
    光ファイバプリフォームの加工装置。
JP24691399A 1999-09-01 1999-09-01 光ファイバプリフォームの加工方法および加工装置 Pending JP2001072430A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8529086B2 (en) 2010-02-23 2013-09-10 Black Diamond Equipment Ltd. Systems and methods for locking a portable illumination system

Cited By (1)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8529086B2 (en) 2010-02-23 2013-09-10 Black Diamond Equipment Ltd. Systems and methods for locking a portable illumination system

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