JP2001206729A - Method for manufacturing optical fiber preform - Google Patents

Method for manufacturing optical fiber preform

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JP2001206729A
JP2001206729A JP2000015050A JP2000015050A JP2001206729A JP 2001206729 A JP2001206729 A JP 2001206729A JP 2000015050 A JP2000015050 A JP 2000015050A JP 2000015050 A JP2000015050 A JP 2000015050A JP 2001206729 A JP2001206729 A JP 2001206729A
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soot
core
burner
preform
optical fiber
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Manabu Saito
学 齋藤
Takakazu Goto
孝和 後藤
Koichi Harada
光一 原田
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Fujikura Ltd
Original Assignee
Fujikura Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method capable of manufacturing an optical fiber preform having a uniform shape in a longitudinal direction and small in the fluctuation of relative refractive index difference at the time of forming a soot preform by a VAD method. SOLUTION: The position of a burner 1 for core is moved so that a distance Lx between the center point of the tip part of the burner 1 and a core soot growth point in the X axis direction and a distance Ly therebetween in the Y axis direction are always kept constant by measuring the Lx and the Ly by a 1st image sensor 6 and a 2nd image sensor 7 mounted on the horizontal plane of a core soot growth point.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバ母材の
製造方法に関するもので、均一な形状を有し、比屈折率
差の変動の少ない光ファイバ母材の製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing an optical fiber preform, and more particularly to a method for manufacturing an optical fiber preform having a uniform shape and a small variation in relative refractive index difference.

【0002】[0002]

【従来の技術】光ファイバ母材の製造方法としては、V
AD法によってスートプリフォームを形成し、このスー
トプリフォームを焼結して光ファイバ母材を得る方法が
ある。VAD法は、円柱状の石英ガラス等からなる出発
部材の中心軸を回転させつつ引き上げ、その先端部に多
孔質ガラス微粒子(スート)を堆積させ、鉛直方向に成
長させる方法である。
2. Description of the Related Art As a method for manufacturing an optical fiber preform, V
There is a method of forming a soot preform by the AD method and sintering the soot preform to obtain an optical fiber preform. The VAD method is a method in which a starting member made of a columnar quartz glass or the like is pulled up while rotating the central axis, and porous glass fine particles (soot) are deposited on the tip of the starting member to grow vertically.

【0003】図4は、従来のVAD法による光ファイバ
母材の製造方法を実施するために好適に用いられる製造
装置の一例を示した概略構成図である。スートプリフォ
ーム5の製造に関しては、コアスートを形成するための
コア用バーナー1と、クラッドスートを形成するための
クラッド用バーナー4、4とが用いられ、通常コア用バ
ーナーとして一本、クラッド用バーナーとして複数本の
バーナーが用いられる。そして、これらのバーナーに、
スートとなるSiCl4などの原料ガス、燃料としての
水素ガス、酸化剤としての酸素ガスなどを同時に送り込
むと、水素は燃焼して火炎となり、その火炎中で、原料
ガスが火炎加水分解反応および熱酸化反応により、スー
トが生成され、回転しているスートプリフォーム5の先
端部に堆積する。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing an example of a manufacturing apparatus suitably used for implementing a conventional method of manufacturing an optical fiber preform by the VAD method. As for the manufacture of the soot preform 5, a core burner 1 for forming a core soot and clad burners 4 and 4 for forming a clad soot are used. , A plurality of burners is used. And to these burners,
When a raw material gas such as SiCl 4 as soot, a hydrogen gas as a fuel, an oxygen gas as an oxidant, etc. are simultaneously fed, the hydrogen is burned and becomes a flame, in which the raw material gas undergoes a flame hydrolysis reaction and heat. By the oxidation reaction, soot is generated and deposited on the tip of the rotating soot preform 5.

【0004】この製造方法において、コア用バーナー1
とクラッド用バーナー4、4の位置は固定され、スート
プリフォーム5は成長しつつ上方に引き上げられる。こ
の時、スートプリフォーム5の引き上げ速度は、画像解
析処理装置8を用いた方法により制御される。具体的に
は、CCDカメラ等の画像センサ6によって撮像された
コアスートの映像から、画像解析処理装置8によって、
コアスート成長点の鉛直方向の位置が測定される。そし
て、コアスート成長点の位置が、予め設定した位置より
も上方に変位した時は、スートプリフォーム5の引き上
げ速度を下げるように、また、下方に変位した時は、引
き上げ速度を上げるように、スートプリフォーム5の引
き上げ速度が制御される。このため、スートプリフォー
ム5の鉛直方向の位置は、スートプリフォーム5の製造
時において、常に一定に保たれる。
In this manufacturing method, the core burner 1
The positions of the cladding burners 4 and 4 are fixed, and the soot preform 5 is pulled upward while growing. At this time, the lifting speed of the soot preform 5 is controlled by a method using the image analysis processing device 8. Specifically, the image of the core suite captured by the image sensor 6 such as a CCD camera is
The vertical position of the core soot growth point is measured. Then, when the position of the core soot growth point is displaced above a preset position, the pulling speed of the soot preform 5 is decreased, and when displaced downward, the pulling speed is increased. The lifting speed of the soot preform 5 is controlled. For this reason, the position of the soot preform 5 in the vertical direction is always kept constant when the soot preform 5 is manufactured.

【0005】しかしながら、このような製造方法では、
スートプリフォーム5の水平方向の位置変化に関して
は、制御されていない。このため、スートプリフォーム
5の鉛直方向の位置が一定に保たれていても、スートプ
リフォーム5が水平方向に振動することによって、コア
スートの堆積位置が大きく変化する。このため、このよ
うな製造方法によって得られたスートプリフォームは、
形状が長手方向に不均一であり、比屈折率差も長手方向
に大きく変動したものとなり、製品としての規格から外
れた製造不良品となる等の問題があった。
However, in such a manufacturing method,
The change in the horizontal position of the soot preform 5 is not controlled. Therefore, even if the vertical position of the soot preform 5 is kept constant, the soot preform 5 vibrates in the horizontal direction, so that the deposition position of the core soot changes greatly. Therefore, the soot preform obtained by such a manufacturing method is:
The shape is non-uniform in the longitudinal direction, the relative refractive index difference also fluctuates greatly in the longitudinal direction, and there are problems such as defective products that do not meet the product specifications.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明は前記事情に鑑
みてなされたもので、コアスートの形状が長手方向に均
一であり、比屈折率差の変動の少ないスートプリフォー
ムを形成することができる光ファイバ母材の製造方法を
得ることを課題とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and can form a soot preform in which the shape of the core soot is uniform in the longitudinal direction and the variation in the relative refractive index is small. It is an object to obtain a method for manufacturing an optical fiber preform.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】かかる課題は、VAD法
によってスートプリフォームを製造する際に、コアスー
ト成長点の水平面上であって、スートプリフォームの中
心軸において相互に直交する2方向から、コアスート成
長点の位置変化を測定し、上記位置変化に応じて、コア
用バーナーを移動させることによって解決される。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a soot preform manufactured by the VAD method, which is located on a horizontal plane of a core soot growth point and is orthogonal to a center axis of the soot preform. The problem is solved by measuring a change in the position of the core soot growth point and moving the core burner according to the change in the position.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】以下、本発明について、詳しく説
明する。図1ないし図3は、本発明の光ファイバ母材の
製造方法を実施するために好適に用いられる製造装置の
一例を示した概略構成図である。これらの図において、
図4と同一の構成要素に同一の符号を付した。図中に表
記した符号1はコア用バーナーを示し、コアスートを形
成させるために用いるバーナーであり、その中心軸の延
長線がスートプリフォーム5の中心軸に対して鉛直面内
で50〜85゜の角度をなすようにバーナー固定治具2
に固定されている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail. FIGS. 1 to 3 are schematic structural views showing one example of a manufacturing apparatus suitably used for carrying out the method for manufacturing an optical fiber preform of the present invention. In these figures,
The same components as those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals. Reference numeral 1 shown in the figure denotes a core burner, which is a burner used to form a core soot. The extension of the center axis of the burner is 50 to 85 ° in the vertical plane with respect to the center axis of the soot preform 5. Burner fixing jig 2
It is fixed to.

【0009】バーナー固定治具2は、可動式バーナース
テージ3に保持されている。可動式バーナーステージ3
は、下記に述べる方法に従って、コントローラー9を介
して画像解析処理装置8によって操作され、バーナー固
定治具2を介して、コア用バーナー1を水平方向に移動
させることが可能となっている。
The burner fixing jig 2 is held on a movable burner stage 3. Movable burner stage 3
Is operated by the image analysis processing device 8 via the controller 9 according to the method described below, and the core burner 1 can be moved in the horizontal direction via the burner fixing jig 2.

【0010】コア用バーナー1の内部は、多重構造とな
っており、各層に、スート原料としてのSiCl4とG
eCl4、燃料としての水素ガス、酸化剤としての酸素
ガスを供給し、これらを回転する出発部材の先端部に堆
積させることにより、コアスートを形成させることがで
きる。
The interior of the core burner 1 has a multi-layer structure, and each layer includes SiCl 4 as a soot material and G
A core soot can be formed by supplying eCl 4 , hydrogen gas as a fuel, and oxygen gas as an oxidant, and depositing them at the tip of a rotating starting member.

【0011】クラッド用バーナー4、4は、クラッドス
ートを形成させるために用いるバーナーであり、コア用
バーナー1の上方に設置されている。クラッド用バーナ
4、4の内部も、多重構造となっており、各層に、スー
ト原料としてのSiCl4、燃料としての水素ガス、酸
化剤としての酸素ガスを供給し、これらをコアスート上
に堆積させることにより、クラッドスートを形成させる
ことができる。
The clad burners 4, 4 are burners used for forming a clad soot, and are installed above the core burner 1. The insides of the clad burners 4 and 4 also have a multiplex structure, and SiCl 4 as a soot material, hydrogen gas as a fuel, and oxygen gas as an oxidant are supplied to each layer, and these are deposited on the core soot. Thereby, a clad soot can be formed.

【0012】第1の画像センサ6および第2の画像セン
サ7は、コアスート成長点の水平面上であって、各々の
中心軸の延長線が、スートプリフォーム5の中心軸にお
いて相互に直交するように固定されている。第1の画像
センサ6および第2の画像センサ7は、コアスート成長
点を、ともに水平方向から撮像するためのものであり、
CCDカメラ等が用いられ、画像解析処理装置8に接続
されている。
The first image sensor 6 and the second image sensor 7 are on a horizontal plane of the core soot growth point, and the extension lines of the respective central axes are mutually orthogonal at the central axis of the soot preform 5. It is fixed to. The first image sensor 6 and the second image sensor 7 are both for imaging the core suite growth point from the horizontal direction,
A CCD camera or the like is used and connected to the image analysis processing device 8.

【0013】上記画像解析処理装置8では、第1の画像
センサ6および第2の画像センサ7より転送されたコア
スート成長点の映像から、コアスート成長点の鉛直方向
の位置が、測定されるようになっている。そして、画像
解析処理装置8には、図示略のコントローラーが接続さ
れており、測定されたコアスート成長点の鉛直方向の位
置変化に応じて、スートプリフォーム5の引き上げ速度
が制御され、図3に示すコア用バーナー1の先端部の中
心点とコアスート成長点との鉛直方向の距離Lzが、一
定となるように制御されるようになっている。上記Lz
は、製造するスート径によって適宜設定されるが、10
〜25mm程度とされる。
In the image analysis processor 8, the position of the core soot growth point in the vertical direction is measured from the image of the core soot growth point transferred from the first image sensor 6 and the second image sensor 7. Has become. Then, a controller (not shown) is connected to the image analysis processing device 8, and the pull-up speed of the soot preform 5 is controlled in accordance with the measured vertical position change of the core soot growth point. The vertical distance Lz between the center point of the leading end of the core burner 1 and the core soot growth point is controlled to be constant. Lz above
Is appropriately set depending on the soot diameter to be manufactured.
About 25 mm.

【0014】また、画像解析処理装置8では、コアスー
ト成長点の水平方向の位置についても、測定されるよう
になっている。具体的には、第1の画像センサ6によっ
て転送された映像より、図2に示すX軸方向のコアスー
ト成長点の位置が測定され、第2の画像センサ7によっ
て転送された映像より、Y軸方向のコアスート成長点の
位置が測定されるようになっている。そして、画像解析
処理装置8には、可動式バーナーステージ3に接続され
ているコントローラー9が接続されており、コアスート
成長点の水平方向の位置変化に応じて、コア用バーナー
1の位置が制御されるようになっている。そして、図2
に示すコア用バーナー1の先端部の中心点とコアスート
成長点とのX軸方向における距離Lxと、Y軸方向にお
ける距離Lyとが常に一定になるように制御されるよう
になっている。上記Lx、Lyは、製造するスート径に
よって適宜設定されるが、Lxは30〜50mm程度、
Lyは1〜10mm程度とされる。
The image analysis processor 8 also measures the position of the core soot growth point in the horizontal direction. Specifically, the position of the core soot growth point in the X-axis direction shown in FIG. 2 is measured from the image transferred by the first image sensor 6, and the Y-axis is calculated from the image transferred by the second image sensor 7. The position of the core soot growth point in the direction is measured. A controller 9 connected to the movable burner stage 3 is connected to the image analysis processing device 8, and the position of the core burner 1 is controlled according to a change in the horizontal position of the core soot growth point. It has become so. And FIG.
The distance Lx in the X-axis direction and the distance Ly in the Y-axis direction between the center point of the tip of the core burner 1 and the core soot growth point shown in FIG. The above Lx and Ly are appropriately set depending on the soot diameter to be manufactured, but Lx is about 30 to 50 mm,
Ly is set to about 1 to 10 mm.

【0015】次に、上記装置を用いて光ファイバ母材を
製造する方法について説明する。コア用バーナー1とク
ラッド用バーナー4、4を用いて、スートプリフォーム
5を製造するには、各バーナーに原料ガスを供給し、コ
アスートを回転する出発部材の先端部に堆積させ、その
上に、クラッドスートを堆積させてスートプリフォーム
5を形成させる。そして、引き上げられるスートプリフ
ォーム5に、連続してコアスートとクラッドスートを堆
積させ、スートプリフォーム5を成長させる。
Next, a method of manufacturing an optical fiber preform using the above-described apparatus will be described. In order to manufacture the soot preform 5 using the core burner 1 and the clad burners 4, 4, a raw material gas is supplied to each burner, and the core soot is deposited on the tip of the rotating starting member, and the core soot is deposited thereon. Then, a soot preform 5 is formed by depositing a clad soot. Then, core soot and clad soot are continuously deposited on the soot preform 5 to be pulled up, and the soot preform 5 is grown.

【0016】スートプリフォーム5の製造時において、
画像解析処理装置8は、コアスート成長点の鉛直方向の
位置を測定し、上記スートプリフォーム5の引き上げ速
度を制御する。具体的な制御方法としては、第1の画像
センサ6および第2の画像センサ7によって転送された
コアスート成長点の映像から、画像解析処理装置8は、
コアスート成長点の鉛直方向の位置を測定し、図3に示
すLzが、設定値よりも大きくなる位置に、コアスート
成長点が変位した時は、スートプリフォーム5の引き上
げ速度を下げるように、また、Lzが設定値よりも小さ
くなる位置に、コアスート成長点が変位した時は、引き
上げ速度を上げるように、図示略のコントローラーを介
して、スートプリフォーム5の引き上げ速度を制御する
方法などが挙げられる。このような方法によって制御さ
れたスートプリフォーム5の引き上げ速度は、80〜1
20mm/hr程度である。
At the time of manufacturing the soot preform 5,
The image analysis processing device 8 measures the position of the core soot growth point in the vertical direction, and controls the pulling speed of the soot preform 5. As a specific control method, the image analysis processing device 8 uses the image of the core suite growth point transferred by the first image sensor 6 and the second image sensor 7 to
The vertical position of the core soot growth point is measured, and when the core soot growth point is displaced to a position where Lz shown in FIG. 3 is larger than a set value, the pull-up speed of the soot preform 5 is reduced, and When the core soot growth point is displaced to a position where Lz becomes smaller than the set value, a method of controlling the pulling speed of the soot preform 5 via a controller (not shown) so as to increase the pulling speed. Can be The lifting speed of the soot preform 5 controlled by such a method is 80 to 1
It is about 20 mm / hr.

【0017】また、画像解析処理装置8は、コアスート
成長点の水平方向の位置についても測定し、コアスート
成長点の揺れ幅が、コアスート径Dの2%以内となるよ
うに、コアスート成長点の位置変化に応じて、コア用バ
ーナー1の位置を制御する。ここで、揺れ幅とは、コア
スート成長点が位置変化した距離のことであり、これが
コアスート径Dの2%を越えると、コアスートの堆積位
置の変動が無視できないものとなるため、コアスートの
形状が長手方向に不均一なものとなり、安定した比屈折
率差を有する光ファイバ母材を得ることができない。
The image analysis processing device 8 also measures the horizontal position of the core soot growth point, and determines the position of the core soot growth point so that the swing width of the core soot growth point is within 2% of the core soot diameter D. The position of the core burner 1 is controlled according to the change. Here, the fluctuation width is the distance at which the core soot growth point has changed. If this exceeds 2% of the core soot diameter D, the fluctuation of the core soot deposition position cannot be ignored, so that the shape of the core soot cannot be ignored. It becomes non-uniform in the longitudinal direction, and an optical fiber preform having a stable relative refractive index difference cannot be obtained.

【0018】上記コア用バーナー1の位置を、画像解析
処理装置8が制御する方法としては、下記の方法が挙げ
られる。第1の画像センサ6によって転送された映像か
ら、画像解析処理装置8は、コアスート成長点のX軸方
向における位置を測定する。そして、図2に示すLx
が、設定値よりも小さくなる位置にコアスート成長点が
変位した時は、コア用バーナー1をスートプリフォーム
5の中心軸からX軸方向に遠ざかるように、また、Lx
が設定値よりも大きくなる位置に変位した時は、コア用
バーナー1をスートプリフォーム5の中心軸に対してX
軸方向に近づくように、コントローラー9を介して、画
像解析処理装置8は、可動式バーナーステージ3に接続
されたコア用バーナー1を移動させ、図2に示すLxが
常に一定となるように制御する。また、コアスート成長
点のY軸方向における位置についても、画像解析処理装
置8は、同様の方法に従ってコア用バーナー1の位置を
移動させ、図2に示すLyが常に一定となるように制御
する。
As a method of controlling the position of the core burner 1 by the image analysis processing device 8, the following method can be mentioned. From the video transferred by the first image sensor 6, the image analysis processing device 8 measures the position of the core suite growth point in the X-axis direction. Then, Lx shown in FIG.
However, when the core soot growth point is displaced to a position smaller than the set value, the core burner 1 is moved away from the central axis of the soot preform 5 in the X-axis direction, and Lx
When the core burner 1 is displaced to a position where it becomes larger than the set value, the core burner 1
The image analysis processing device 8 moves the core burner 1 connected to the movable burner stage 3 via the controller 9 so as to approach the axial direction so that Lx shown in FIG. 2 is always constant. I do. The image analysis processing device 8 also moves the position of the core burner 1 according to a similar method for the position of the core soot growth point in the Y-axis direction, and controls the Ly shown in FIG. 2 to be always constant.

【0019】また、上記コアスート成長点の水平方向の
位置を測定する際に、第1の画像センサ6および第2の
画像センサ7の代わりに、第1および第2のレーザー変
位計を用いてもよい。ここで、レーザー変位計とは、コ
アスート成長点にレーザー光を照射することによって、
コアスート成長点とレーザー変位計との距離を測定し、
コアスート成長点の位置を読み取る機器のことである。
そして、第1および第2のレーザー変位計についても、
第1の画像センサ6および第2の画像センサ7を用いた
時と同様に、コアスート成長点の水平面上であって、各
々の中心軸の延長線が、スートプリフォーム5の中心軸
において相互に直交するように固定する。
In measuring the horizontal position of the core soot growth point, first and second laser displacement meters may be used instead of the first and second image sensors 6 and 7. Good. Here, a laser displacement meter is a method of irradiating a core soot growth point with laser light,
Measure the distance between the core soot growth point and the laser displacement meter,
A device that reads the position of the core soot growth point.
And about 1st and 2nd laser displacement meter,
Similarly to the case where the first image sensor 6 and the second image sensor 7 are used, the extension lines of the respective central axes on the horizontal plane of the core soot growth point are mutually reciprocated at the central axis of the soot preform 5. Fix so as to be orthogonal.

【0020】上記第1および第2のレーザー変位計を用
いる場合は、画像解析処理装置8の代わりに、演算機と
接続させ、上記演算機が、画像解析処理装置8と同様の
方法に従って、コア用バーナー1を移動させることによ
って、第1および第2の画像センサ6および7を用いた
時と同様に、図2に示すLxとLyとが常に一定となる
ように制御することができる。
In the case where the first and second laser displacement meters are used, instead of the image analysis processing device 8, a computer is connected, and the arithmetic device is connected to the core according to the same method as the image analysis processing device 8. By moving the burner 1, it is possible to control so that Lx and Ly shown in FIG. 2 are always constant, as in the case where the first and second image sensors 6 and 7 are used.

【0021】このようにして得られたスートプリフォー
ム5は、常法により脱水、焼結の各工程を経て、光ファ
イバ母材となる。このような光ファイバ母材の製造方法
にあっては、図2ないし図3に示すLx、Ly、Lz
を、常時一定値となるように制御することができるた
め、コアスート成長点の揺れ幅を、コアスート径Dの2
%以内に保つことができる。これによって、コアスート
の堆積位置が安定し、コアスートの成長速度も安定した
ものとなるため、スートプリフォーム5の引き上げ速度
の変動を小さくすることができ、長手方向の形状が均一
で、かつ、比屈折率差の変動が小さい光ファイバ母材を
得ることができる。
The soot preform 5 thus obtained is subjected to dewatering and sintering steps by a conventional method to become an optical fiber preform. In such a method of manufacturing an optical fiber preform, Lx, Ly, Lz shown in FIGS.
Can always be controlled to be a constant value, so that the swing width of the core soot growth point can be controlled by 2 times the core soot diameter D.
% Can be kept. As a result, the core soot deposition position is stabilized, and the core soot growth rate is also stabilized, so that the fluctuation of the pull-up speed of the soot preform 5 can be reduced, and the shape in the longitudinal direction is uniform. An optical fiber preform having a small change in the refractive index difference can be obtained.

【0022】[0022]

【実施例】以下、実施例を示して本発明を、より具体的
に説明する。かかる実施例は、本発明の一態様を示すも
のであり、この発明を限定するものではなく、本発明の
範囲で任意に変更が可能である。 (実施例)図1ないし図3に示す製造装置を用いて、ス
ートプリフォーム5を製造し、これを焼結し、透明化す
ることによって光ファイバ母材を得た。上記製造条件と
して、まず、コア用バーナー1の中心軸の延長線が、ス
ートプリフォーム5の中心軸に対して、鉛直面内で66
゜の角度をなすように傾けたコア用バーナー1を、バー
ナー固定治具2に固定し、これを可動式バーナーステー
ジ3に固定した。そして、コア用バーナー1の先端部の
中心点とコアスート成長点との、鉛直方向の距離Lzが
17mm、X軸方向の距離Lxが38mm、Y軸方向の距離
Lyが4mmとなるように、可動式バーナーステージ3
に、バーナー固定治具2を介して接続されたコア用バー
ナー1を配置した。そして、コア用バーナー1の上方に
クラッド用バーナ4、4を固定した。
The present invention will be described below more specifically with reference to examples. These examples show one embodiment of the present invention, and do not limit the present invention, and can be arbitrarily changed within the scope of the present invention. (Example) A soot preform 5 was manufactured using the manufacturing apparatus shown in FIGS. 1 to 3, and was sintered and made transparent to obtain an optical fiber preform. As the above manufacturing conditions, first, an extension of the central axis of the core burner 1 is positioned within a vertical plane with respect to the central axis of the soot preform 5.
The core burner 1 inclined at an angle of ゜ was fixed to a burner fixing jig 2, which was fixed to a movable burner stage 3. It is movable so that the vertical distance Lz between the center point of the tip of the core burner 1 and the core soot growth point is 17 mm, the distance Lx in the X axis direction is 38 mm, and the distance Ly in the Y axis direction is 4 mm. Type burner stage 3
, A core burner 1 connected via a burner fixing jig 2 was arranged. Then, the clad burners 4 and 4 were fixed above the core burner 1.

【0023】コア用バーナ1ーには、SiCl4を0.
36l/分、GeCl4を0.02l/分、水素ガスを
5.0l/分、酸素ガスを13.0l/分で供給し、回
転するスートプリフォーム5の先端部にコアスートを堆
積させた。また、クラッド用バーナ4、4には、それぞ
れ、SiCl4を1.5l/分、水素ガスを15l/
分、酸素ガスを13.5l/分、およびSiCl4
2.0l/分、水素ガスを24l/分、酸素ガスを16
l/分で供給し、回転するスートプリフォーム5のコア
スート上にクラッドスートを堆積させた。
The core burner 1 contains 0.1% SiCl 4 .
Core soot was deposited at the tip of the rotating soot preform 5 by supplying 36 l / min, GeCl 4 at 0.02 l / min, hydrogen gas at 5.0 l / min, and oxygen gas at 13.0 l / min. The cladding burners 4 and 4 were each supplied with 1.5 l / min of SiCl 4 and 15 l / min of hydrogen gas.
Min, oxygen gas at 13.5 l / min, SiCl 4 at 2.0 l / min, hydrogen gas at 24 l / min, oxygen gas at 16 l / min.
At a rate of 1 / min, the cladding soot was deposited on the core soot of the rotating soot preform 5.

【0024】(比較例)図4に示す製造装置を用いて、
スートプリフォーム5を製造し、これを焼結し、透明化
することによって光ファイバ母材を得た。上記製造条件
として、まず、コア用バーナー1の先端部の中心点を、
スートプリフォーム5の中心軸に対して鉛直面内で66
゜傾け、コア用バーナー1とコアスート成長点との、鉛
直方向の距離Lzが17mm、X軸方向の距離Lxが38
mm、Y軸方向の距離Lyが4mmとなる位置に固定した。
そして、コア用バーナー1の上方にクラッド用バーナー
4、4を固定した。
(Comparative Example) Using the manufacturing apparatus shown in FIG.
A soot preform 5 was manufactured, sintered, and made transparent to obtain an optical fiber preform. As the above manufacturing conditions, first, the center point of the tip of the core burner 1 is defined as
66 in the vertical plane with respect to the central axis of the soot preform 5
゜ Incline, the vertical distance Lz between the core burner 1 and the core soot growth point is 17 mm, and the distance Lx in the X axis direction is 38.
mm and the distance Ly in the Y-axis direction was fixed at a position of 4 mm.
The clad burners 4 and 4 were fixed above the core burner 1.

【0025】コア用バーナ1ーには、SiCl4を0.
36l/分、GeCl4を0.02l/分、水素ガスを
5.0l/分、酸素ガスを13.0l/分で供給し、回
転するスートプリフォーム5の先端部にコアスートを堆
積させた。また、クラッド用バーナ4、4には、それぞ
れ、SiCl4を1.5l/分、水素ガスを15l/
分、酸素ガスを13.5l/分、およびSiCl4
2.0l/分、水素ガスを24l/分、酸素ガスを16
l/分で供給し、回転するスートプリフォーム5のコア
スート上にクラッドスートを堆積させた。
The core burner 1 contains 0.1% SiCl 4 .
Core soot was deposited at the tip of the rotating soot preform 5 by supplying 36 l / min, GeCl 4 at 0.02 l / min, hydrogen gas at 5.0 l / min, and oxygen gas at 13.0 l / min. The cladding burners 4 and 4 were each supplied with 1.5 l / min of SiCl 4 and 15 l / min of hydrogen gas.
Min, oxygen gas at 13.5 l / min, SiCl 4 at 2.0 l / min, hydrogen gas at 24 l / min, oxygen gas at 16 l / min.
At a rate of 1 / min, the cladding soot was deposited on the core soot of the rotating soot preform 5.

【0026】得られた光ファイバ母材について、長手方
向における比屈折率差、コアスート径、コアスート成長
速度、コアスートのX軸方向の揺れ幅について、下記の
方法に基づいて測定を行った。比屈折率差については、
レーザー式のプリフォームアナライザによって測定を行
い、屈折率の平均値を基準とした時の比屈折率差の変動
を図5に示した。コアスート径については、レーザー式
の外径測定器によって測定を行い、コアスート径の平均
値を基準とした時のコアスート径の変動を図6に示し
た。コアスート成長速度については、出発部材の先端部
から堆積したコアスートの先端部までの長さを、その長
さになるまでに要した時間で割った値を成長速度とし、
目標引上げ速度を基準とした時の成長速度の変動を図7
に示した。X軸方向の揺れ幅について、実測Lx値と予
め設定したLx値との差をX軸方向の揺れ幅とし、長手
方向における変動を図8に示した。
With respect to the obtained optical fiber preform, the relative refractive index difference in the longitudinal direction, the core soot diameter, the core soot growth rate, and the fluctuation width of the core soot in the X-axis direction were measured based on the following methods. Regarding the relative refractive index difference,
The measurement was performed by a laser-type preform analyzer, and the change in the relative refractive index difference based on the average value of the refractive index is shown in FIG. The core soot diameter was measured by a laser type outer diameter measuring instrument, and the variation of the core soot diameter based on the average core soot diameter is shown in FIG. Regarding the core soot growth rate, the growth rate is a value obtained by dividing the length from the tip of the starting member to the tip of the core soot deposited by the time required to reach the length,
FIG. 7 shows the fluctuation of the growth rate based on the target pulling rate.
It was shown to. Regarding the swing width in the X-axis direction, the difference between the actually measured Lx value and a preset Lx value is defined as the swing width in the X-axis direction, and the fluctuation in the longitudinal direction is shown in FIG.

【0027】図5のグラフから、本発明の実施例におい
て得られた光ファイバ母材は、比屈折率差の変動が少な
いものであることがわかる。これに対して、比較例で得
られた光ファイバ母材は、比屈折率差が長手方向で大き
く変動を示すものであることがわかる。図6のグラフか
ら、実施例において得られた光ファイバ母材は、コアス
ート径の変動が少ないものであることがわかる。これに
対して、比較例で得られた光ファイバ母材は、コアスー
ト径が長手方向で大きく変動を示すものであることがわ
かる。図7のグラフから、実施例では、コアスートの成
長速度が安定しているのに対して、比較例では、成長速
度が安定せず、大きく変動することがわかる。図8のグ
ラフから、実施例では、X軸方向の揺れ幅が小さいもの
であるのに対して、比較例では、X軸方向の揺れ幅が大
きく、長手方向に変動するものであることがわかる。
From the graph of FIG. 5, it can be seen that the optical fiber preform obtained in the example of the present invention has a small variation in the relative refractive index difference. In contrast, the optical fiber preforms obtained in the comparative examples show that the relative refractive index difference shows a large variation in the longitudinal direction. From the graph of FIG. 6, it can be seen that the optical fiber preform obtained in the example has a small variation in core soot diameter. On the other hand, the optical fiber preform obtained in the comparative example shows that the core soot diameter shows a large variation in the longitudinal direction. From the graph of FIG. 7, it can be seen that the growth rate of the core soot is stable in the example, whereas the growth rate is not stable and greatly fluctuates in the comparative example. From the graph of FIG. 8, it can be seen that in the example, the swing width in the X-axis direction is small, whereas in the comparative example, the swing width in the X-axis direction is large and fluctuates in the longitudinal direction. .

【0028】[0028]

【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あっては、コア用バーナー1の先端
部の中心点とコアスート成長点との位置関係が、鉛直方
向だけでなく、水平方向についても一定となるように制
御することができるため、コアスート成長点の揺れ幅
を、コアスート径の2%以内に保つことができる。これ
によって、コアスートの堆積位置が安定し、コアスート
の成長速度も安定したものとなるため、スートプリフォ
ーム形成時において、その引き上げ速度の変動を小さく
することができ、また、長手方向の形状が均一で、か
つ、比屈折率差の変動の少ない光ファイバ母材を製造す
ることができる。
As described above, in the method of manufacturing an optical fiber preform according to the present invention, the positional relationship between the center point of the tip of the core burner 1 and the core soot growth point is determined only in the vertical direction. In addition, since the control can be performed so as to be constant also in the horizontal direction, the swing width of the core soot growth point can be kept within 2% of the core soot diameter. As a result, the core soot deposition position is stabilized, and the core soot growth rate is also stable.Thus, during soot preform formation, fluctuations in the pulling rate can be reduced, and the longitudinal shape can be uniform. In addition, it is possible to manufacture an optical fiber preform having a small variation in the relative refractive index difference.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の製造方法に用いられる装置の一例を
示した概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of an apparatus used in a manufacturing method of the present invention.

【図2】 図1において、上から見たコア用バーナー1
と第1の画像センサ6と第2の画像センサ7との位置関
係を示した概略構成図である。
FIG. 2 shows a core burner 1 viewed from above in FIG.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating a positional relationship between a first image sensor 6 and a second image sensor 7.

【図3】 図1において、Y軸方向から見たコア用バー
ナー1とコアスート成長点の位置関係を拡大して示した
もので、Lx、Lzについて示した概略構成図である。
FIG. 3 is an enlarged schematic diagram showing a positional relationship between a core burner 1 and a core soot growth point viewed from the Y-axis direction in FIG. 1, and is a schematic configuration diagram showing Lx and Lz.

【図4】 従来の製造方法に用いられる装置の一例を示
した概略構成図である。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing an example of an apparatus used in a conventional manufacturing method.

【図5】 実施例および比較例における光ファイバ母材
の長手方向における比屈折率差の変動を示したグラフで
ある。
FIG. 5 is a graph showing a change in a relative refractive index difference in a longitudinal direction of an optical fiber preform in an example and a comparative example.

【図6】 実施例および比較例における光ファイバ母材
の長手方向におけうコアスート径の変動を示したグラフ
である。
FIG. 6 is a graph showing a variation of a core soot diameter in a longitudinal direction of an optical fiber preform in an example and a comparative example.

【図7】 実施例および比較例において、スートプリフ
ォーム製造時における成長速度の変動を示したグラフで
ある。
FIG. 7 is a graph showing a change in a growth rate during production of a soot preform in Examples and Comparative Examples.

【図8】 実施例および比較例において、X軸方向の揺
れ幅の長手方向における変動を示したグラフである。
FIG. 8 is a graph showing the fluctuation in the longitudinal direction of the swing width in the X-axis direction in Examples and Comparative Examples.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…コア用バーナー、2…バーナー固定治具、3…可動
式バーナーステージ、4…クラッド用バーナ、5…スー
トプリフォーム、6…第1の画像センサ、7…第2の画
像センサ、8…画像解析処理装置、9…コントローラー
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Core burner, 2 ... Burner fixing jig, 3 ... Movable burner stage, 4 ... Clad burner, 5 ... Soot preform, 6 ... First image sensor, 7 ... Second image sensor, 8 ... Image analysis processing device, 9 Controller

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原田 光一 千葉県佐倉市六崎1440番地 株式会社フジ クラ佐倉事業所内 Fターム(参考) 4G021 EA01 EB14 EB26  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing from the front page (72) Inventor Koichi Harada 1440, Musaki, Sakura City, Chiba Prefecture Fujikura Co., Ltd. Sakura Plant F-term (reference) 4G021 EA01 EB14 EB26

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 VAD法によって、出発部材の先端に、
コアスートをコア用バーナーにより堆積させ、さらにク
ラッドスートをクラッド用バーナーにより堆積させてス
ートプリフォームとする光ファイバ母材の製造方法にお
いて、 コアスート成長点の水平面上であって、スートプリフォ
ームの中心軸において相互に直交する2方向から、コア
スート成長点の位置変化を測定し、 上記位置変化に応じて、コア用バーナーを移動させるこ
とを特徴とする光ファイバ母材の製造方法。
1. The method according to claim 1, further comprising:
In a method for manufacturing an optical fiber preform in which a core soot is deposited by a core burner and a clad soot is further deposited by a clad burner to form a soot preform, the core soot is on a horizontal plane at a growth point of the core soot, and the central axis of the soot preform. A method for measuring a position change of a core soot growth point from two directions perpendicular to each other, and moving a core burner according to the position change.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010275148A (en) * 2009-05-28 2010-12-09 Furukawa Electric Co Ltd:The Method for producing porous preform for optical fiber
US20190112216A1 (en) * 2017-10-13 2019-04-18 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Fabrication apparatus and fabrication method for porous glass base material

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