JP2001302270A - 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Info
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- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/012—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
- C03B37/014—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD]
- C03B37/01486—Means for supporting, rotating or translating the preforms being formed, e.g. lathes
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C03B2207/00—Glass deposition burners
- C03B2207/50—Multiple burner arrangements
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- C03B2207/00—Glass deposition burners
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- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 長手方向の屈折率分布の安定性を向上させた
光ファイバ母材の製造方法を提供する。 【解決手段】 光ファイバ母材４の下端の成長軸方向の
位置を検知機構８で検知すると共に、得られた位置情報
に応じて検知機構８の位置が最適な位置になるように検
知機構移動機構で調整することにより、光ファイバ母材
４の下端の状態が把握でき、光ファイバ母材４の成長軸
の水平方向の位置をＣＣＤカメラ２５で検知し、得られ
た情報に応じて光ファイバ母材４の引上げ速度を制御す
るか、あるいは光ファイバ母材４の引上げ速度を一定に
保ち、コア用バーナ５の水平方向の位置をバーナ移動機
構で制御することにより、長手方向の屈折率分布の安定
性を向上させた光ファイバ母材の製造方法の提供を実現
することができる。
光ファイバ母材の製造方法を提供する。 【解決手段】 光ファイバ母材４の下端の成長軸方向の
位置を検知機構８で検知すると共に、得られた位置情報
に応じて検知機構８の位置が最適な位置になるように検
知機構移動機構で調整することにより、光ファイバ母材
４の下端の状態が把握でき、光ファイバ母材４の成長軸
の水平方向の位置をＣＣＤカメラ２５で検知し、得られ
た情報に応じて光ファイバ母材４の引上げ速度を制御す
るか、あるいは光ファイバ母材４の引上げ速度を一定に
保ち、コア用バーナ５の水平方向の位置をバーナ移動機
構で制御することにより、長手方向の屈折率分布の安定
性を向上させた光ファイバ母材の製造方法の提供を実現
することができる。
Description
【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。
製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図４はＶＡＤ（ｖａｐｏｕｒ ｐｈａｓ
ｅ ａｘｉｔｉａｌ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ｍｅｔｈ
ｏｄ）法による光ファイバ母材の製造方法を適用した装
置の概念図である。
ｅ ａｘｉｔｉａｌ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ｍｅｔｈ
ｏｄ）法による光ファイバ母材の製造方法を適用した装
置の概念図である。
【０００３】同図に示す製造装置は、主に、上部に開口
部が形成された反応容器１と、反応容器１の開口部から
鉛直に挿入されたターゲット棒２をターゲット棒２の中
心軸Ｌ１を回転軸として矢印１００方向に回転させると
共に鉛直方向（矢印１０１方向）に引き上げる回転引上
げ機構としての引上げ架台装置３と、反応容器１の下部
に形成された開口部に挿入され、火炎中で合成したガラ
ス微粒子をターゲット棒２の下端に堆積させて多孔質の
光ファイバ母材４を形成する石英製のコア用バーナ５
と、反応容器１の下部を挟むように配置され、成長中の
光ファイバ母材４の下端の成長軸方向の位置を検知する
検知機構８とで構成されたものである。検知機構８はレ
ーザ発振器９と、レーザ発振器９からのレーザ光１０を
受光する受光器１１とで構成されている。尚、１２はバ
ーナ支持台、１３は吸気口、１４は差圧力計、１５は排
気管、１６は圧力調整弁をそれぞれ示す。
部が形成された反応容器１と、反応容器１の開口部から
鉛直に挿入されたターゲット棒２をターゲット棒２の中
心軸Ｌ１を回転軸として矢印１００方向に回転させると
共に鉛直方向（矢印１０１方向）に引き上げる回転引上
げ機構としての引上げ架台装置３と、反応容器１の下部
に形成された開口部に挿入され、火炎中で合成したガラ
ス微粒子をターゲット棒２の下端に堆積させて多孔質の
光ファイバ母材４を形成する石英製のコア用バーナ５
と、反応容器１の下部を挟むように配置され、成長中の
光ファイバ母材４の下端の成長軸方向の位置を検知する
検知機構８とで構成されたものである。検知機構８はレ
ーザ発振器９と、レーザ発振器９からのレーザ光１０を
受光する受光器１１とで構成されている。尚、１２はバ
ーナ支持台、１３は吸気口、１４は差圧力計、１５は排
気管、１６は圧力調整弁をそれぞれ示す。
【０００４】この製造装置のコア用バーナ５に酸水素ガ
スと四塩化珪素等のガラス原料ガスとドーパント材のガ
スとを供給し、加水分解反応によってガラス微粒子（ス
ート）を生成し、このガラス微粒子をターゲット棒２に
堆積させることにより円柱状の多孔質の光ファイバ母材
（スート母材）４が形成される。
スと四塩化珪素等のガラス原料ガスとドーパント材のガ
スとを供給し、加水分解反応によってガラス微粒子（ス
ート）を生成し、このガラス微粒子をターゲット棒２に
堆積させることにより円柱状の多孔質の光ファイバ母材
（スート母材）４が形成される。
【０００５】ここで、コア用バーナ５の近傍に配置され
たクラッド用バーナ６、７を用いてコアとなるコアスー
ト母材４ａの周りにスート母材４の一部若しくは全部を
堆積させる方法もある。
たクラッド用バーナ６、７を用いてコアとなるコアスー
ト母材４ａの周りにスート母材４の一部若しくは全部を
堆積させる方法もある。
【０００６】スート堆積中（スート母材４の成長中）は
コア用バーナ５とコアスート母材４ａとの位置関係を一
定にするため、コアスート母材４ａの底面位置をレーザ
発振器９から発振されるレーザ光１０を受光器１１で検
知し、そのコアスート母材４ａの底面位置が一定になる
ようにスート母材４の引上げ速度が制御される。
コア用バーナ５とコアスート母材４ａとの位置関係を一
定にするため、コアスート母材４ａの底面位置をレーザ
発振器９から発振されるレーザ光１０を受光器１１で検
知し、そのコアスート母材４ａの底面位置が一定になる
ようにスート母材４の引上げ速度が制御される。
【０００７】ここで、引上げ速度を制御する代りに、特
願平６−２７２５０４号に記載されているようなコア用
バーナ５の位置を制御し、コアスート母材４ａの底面の
成長速度を制御することでコア用バーナ５とコアスート
母材４ａとの間の位置関係を一定にする方法もある。
願平６−２７２５０４号に記載されているようなコア用
バーナ５の位置を制御し、コアスート母材４ａの底面の
成長速度を制御することでコア用バーナ５とコアスート
母材４ａとの間の位置関係を一定にする方法もある。
【０００８】このようにして形成されたスート母材４を
加熱することで、脱ＯＨ基処理と透明化処理とが行わ
れ、透明なガラス母材（プリフォーム）が形成され、こ
のガラス母材を溶融して線引き紡糸することで光ファイ
バが得られる。
加熱することで、脱ＯＨ基処理と透明化処理とが行わ
れ、透明なガラス母材（プリフォーム）が形成され、こ
のガラス母材を溶融して線引き紡糸することで光ファイ
バが得られる。
【０００９】ところで、スート母材４の製造において、
コア用バーナ５に供給されるガラス原料ガスの量は、通
常スート堆積定常領域においては時間的に同じ条件で行
われる。すなわち、スート母材４の長手方向において、
コア用バーナ５のガス量は図示しないマスフローコント
ローラ（ＭＦＣ：登録商標）と呼ばれる流量制御装置を
用いて±０．１％程度の再現性で制御され、同じ条件で
堆積する。ターゲット棒２にスートが堆積する際に、ス
ート母材４に付着堆積しなかった余剰ガラス微粒子や余
剰助燃ガス、不活性ガス等は反応容器１内に設けられた
排気管１５により反応容器１外へ排気される。また、反
応容器１の上部に設けられた排気管１５は反応容器１内
の気流と排気圧とを安定化させるためのものであり、外
気が反応容器１内に吸入される。この外気も排気口１５
から反応容器１の外へ排出される。
コア用バーナ５に供給されるガラス原料ガスの量は、通
常スート堆積定常領域においては時間的に同じ条件で行
われる。すなわち、スート母材４の長手方向において、
コア用バーナ５のガス量は図示しないマスフローコント
ローラ（ＭＦＣ：登録商標）と呼ばれる流量制御装置を
用いて±０．１％程度の再現性で制御され、同じ条件で
堆積する。ターゲット棒２にスートが堆積する際に、ス
ート母材４に付着堆積しなかった余剰ガラス微粒子や余
剰助燃ガス、不活性ガス等は反応容器１内に設けられた
排気管１５により反応容器１外へ排気される。また、反
応容器１の上部に設けられた排気管１５は反応容器１内
の気流と排気圧とを安定化させるためのものであり、外
気が反応容器１内に吸入される。この外気も排気口１５
から反応容器１の外へ排出される。
【００１０】これらの排気状態を安定させるために通
常、反応容器１内と外界との差圧を圧力計１４で測定
し、圧力制御弁１６でその差圧が一定になるように制御
される。
常、反応容器１内と外界との差圧を圧力計１４で測定
し、圧力制御弁１６でその差圧が一定になるように制御
される。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図５は透明
ガラス化母材の位置に対する比屈折率差Δｎ及び引上げ
速度の関係を示す図であり、横軸が透明ガラス化母材の
位置軸を示し、左縦軸が比屈折率差Δｎ軸を示し、右縦
軸が引上げ速度軸を示している。
ガラス化母材の位置に対する比屈折率差Δｎ及び引上げ
速度の関係を示す図であり、横軸が透明ガラス化母材の
位置軸を示し、左縦軸が比屈折率差Δｎ軸を示し、右縦
軸が引上げ速度軸を示している。
【００１２】同図に示すように透明ガラス化後のスート
母材の比屈折率差Δｎが長手方向で変動したり、コア引
上げ速度が変動したりするという問題があった。
母材の比屈折率差Δｎが長手方向で変動したり、コア引
上げ速度が変動したりするという問題があった。
【００１３】このような比屈折率差Δｎの変動やコア引
上げ速度の変動の原因としては、スート長さ方向の成長
過程におけるスート付着効率の変動、差圧の変動、スー
ト形状の経時的変化等が考えられる。
上げ速度の変動の原因としては、スート長さ方向の成長
過程におけるスート付着効率の変動、差圧の変動、スー
ト形状の経時的変化等が考えられる。
【００１４】そこで、本発明者らは、コア用のバーナの
位置を任意に移動してバーナの位置と比屈折率差Δｎと
の関係を調べた。
位置を任意に移動してバーナの位置と比屈折率差Δｎと
の関係を調べた。
【００１５】図６はコア用のバーナの移動量に対する比
屈折率差Δｎ及び引上げ速度の関係を示す図であり、横
軸がＸ軸移動量軸であり、左縦軸が比屈折率差Δｎ軸で
あり、右縦軸が引上げ速度軸である。
屈折率差Δｎ及び引上げ速度の関係を示す図であり、横
軸がＸ軸移動量軸であり、左縦軸が比屈折率差Δｎ軸で
あり、右縦軸が引上げ速度軸である。
【００１６】同図よりバーナをスート母材から離す（図
においてＸ軸＋方向）と、比屈折率差Δｎは小さくな
り、同時にスート成長速度は速くなることが分る。
においてＸ軸＋方向）と、比屈折率差Δｎは小さくな
り、同時にスート成長速度は速くなることが分る。
【００１７】ところで、バーナとスート母材との位置関
係を一定にするためにスート母材の引上げ速度を制御す
る方法では、コア用バーナ５は剛性の高いバーナ支持台
１２に固定されているので、スート堆積中に位置が変動
することは考えにくい。
係を一定にするためにスート母材の引上げ速度を制御す
る方法では、コア用バーナ５は剛性の高いバーナ支持台
１２に固定されているので、スート堆積中に位置が変動
することは考えにくい。
【００１８】そこで、成長中のスート母材４の底面付近
の水平方向及びスート成長軸方向のスート母材４の下端
の変位を測定した。スート母材４の水平方向の位置変
化、すなわちスート母材４の引上げ軸（中心軸Ｌ１）の
水平方向の軸ずれはＣＣＤカメラモニタの画像処理によ
り求め、スート母材４の成長軸方向の位置変位はレーザ
光１０のパワー変動量から換算し求めた。
の水平方向及びスート成長軸方向のスート母材４の下端
の変位を測定した。スート母材４の水平方向の位置変
化、すなわちスート母材４の引上げ軸（中心軸Ｌ１）の
水平方向の軸ずれはＣＣＤカメラモニタの画像処理によ
り求め、スート母材４の成長軸方向の位置変位はレーザ
光１０のパワー変動量から換算し求めた。
【００１９】図７はスート母材引上げ量に対する水平方
向及び成長軸方向の関係を示す図であり、横軸はスート
引上げ量軸であり、縦軸は水平／垂直方向軸ズレ量軸で
ある。図８はバーナ及びスート母材との位置関係を示す
図である。
向及び成長軸方向の関係を示す図であり、横軸はスート
引上げ量軸であり、縦軸は水平／垂直方向軸ズレ量軸で
ある。図８はバーナ及びスート母材との位置関係を示す
図である。
【００２０】成長軸方向Ｌ１の変位量はスート引上げ速
度を制御しているのでほとんどないが、水平方向の軸ズ
レ量は長手方向で緩やかな変位が認められた。この緩や
かな変位は、引上げ架台装置３の垂直方向の直進性に問
題があることを示すものである。また、他の図示しない
スート母材製造装置について同様な測定を試みたとこ
ろ、図９に示すようにスート母材の水平方向の軸ズレ量
に変動が見られた。
度を制御しているのでほとんどないが、水平方向の軸ズ
レ量は長手方向で緩やかな変位が認められた。この緩や
かな変位は、引上げ架台装置３の垂直方向の直進性に問
題があることを示すものである。また、他の図示しない
スート母材製造装置について同様な測定を試みたとこ
ろ、図９に示すようにスート母材の水平方向の軸ズレ量
に変動が見られた。
【００２１】図９はスート引き上げ量と水平／垂直方向
軸ズレ量との関係を示す図であり、横軸がスート引上げ
量軸を示し、縦軸が水平／垂直方向軸ズレ軸を示してい
る。
軸ズレ量との関係を示す図であり、横軸がスート引上げ
量軸を示し、縦軸が水平／垂直方向軸ズレ軸を示してい
る。
【００２２】スート母材４の変動の傾向は上述した引上
げ架台装置３とは異なるものであった。水平方向軸ズレ
量に機差が見られることから、この原因は機械ごとにわ
ずかに異なる装置固有の影響によるものと考えられ、さ
らにこの変動量は極わずかなため装置の機械加工精度上
避けられないものであると結論付けられる。
げ架台装置３とは異なるものであった。水平方向軸ズレ
量に機差が見られることから、この原因は機械ごとにわ
ずかに異なる装置固有の影響によるものと考えられ、さ
らにこの変動量は極わずかなため装置の機械加工精度上
避けられないものであると結論付けられる。
【００２３】そのため、従来用いていたレーザによる底
面位置検知法ではレーザの位置が固定されているので図
１０に示すようにスート母材４が水平方向にずれる（図
１０中の破線形状）と、スート母材４の形状が球面形状
のため、垂直方向に位置ズレが生じなくてもレーザ光１
０はスート母材４に遮られないので、レーザ受光パワー
が大きくなり、あたかもスート母材４の底面垂直方向の
位置が上方向に変動したように検知されてしまうという
問題があった。
面位置検知法ではレーザの位置が固定されているので図
１０に示すようにスート母材４が水平方向にずれる（図
１０中の破線形状）と、スート母材４の形状が球面形状
のため、垂直方向に位置ズレが生じなくてもレーザ光１
０はスート母材４に遮られないので、レーザ受光パワー
が大きくなり、あたかもスート母材４の底面垂直方向の
位置が上方向に変動したように検知されてしまうという
問題があった。
【００２４】尚、図１０は図４に示した製造装置を用い
た場合のスート母材の下端付近の拡大図である。
た場合のスート母材の下端付近の拡大図である。
【００２５】その結果、スート母材４の引上げ速度は変
動し、その変動に対応してガラス化母材の比屈折率差Δ
ｎも長手方向に変動するという問題があった。さらに、
引上げ架台装置３のスート成長軸方向の機械精度は、装
置ごとにその傾向が異なるので装置に合わせた対策が必
要になるという問題があった。
動し、その変動に対応してガラス化母材の比屈折率差Δ
ｎも長手方向に変動するという問題があった。さらに、
引上げ架台装置３のスート成長軸方向の機械精度は、装
置ごとにその傾向が異なるので装置に合わせた対策が必
要になるという問題があった。
【００２６】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、長手方向の屈折率分布の安定性を向上させた光ファ
イバ母材の製造方法を提供することにある。
し、長手方向の屈折率分布の安定性を向上させた光ファ
イバ母材の製造方法を提供することにある。
【００２７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の光ファイバ母材の製造方法は、ターゲット棒
を反応容器の上部に形成された開口部より鉛直に挿入
し、ターゲット棒をターゲット棒の中心軸を回転軸とし
て回転させ、ターゲット棒の下端に反応容器の下部に配
置したバーナの火炎中で合成したガラス微粒子を堆積さ
せると共に引き上げて多孔質の光ファイバ母材を形成す
る光ファイバ母材の製造方法において、成長中の光ファ
イバ母材の下端の成長軸方向の位置を検知機構で検知す
ると共に、得られた位置情報に応じて検知機構の位置が
最適な位置になるように昇降機構で調整するものであ
る。
に本発明の光ファイバ母材の製造方法は、ターゲット棒
を反応容器の上部に形成された開口部より鉛直に挿入
し、ターゲット棒をターゲット棒の中心軸を回転軸とし
て回転させ、ターゲット棒の下端に反応容器の下部に配
置したバーナの火炎中で合成したガラス微粒子を堆積さ
せると共に引き上げて多孔質の光ファイバ母材を形成す
る光ファイバ母材の製造方法において、成長中の光ファ
イバ母材の下端の成長軸方向の位置を検知機構で検知す
ると共に、得られた位置情報に応じて検知機構の位置が
最適な位置になるように昇降機構で調整するものであ
る。
【００２８】上記構成に加え本発明の光ファイバ母材の
製造方法は、成長中の光ファイバ母材の成長軸の水平方
向の位置を他の検知機構で検知し、得られた情報に応じ
て光ファイバ母材の引上げ速度を制御するか、あるいは
光ファイバ母材の引上げ速度を一定に保ち、バーナの水
平方向の位置が最適な位置になるようにバーナ移動機構
により調整するのが好ましい。
製造方法は、成長中の光ファイバ母材の成長軸の水平方
向の位置を他の検知機構で検知し、得られた情報に応じ
て光ファイバ母材の引上げ速度を制御するか、あるいは
光ファイバ母材の引上げ速度を一定に保ち、バーナの水
平方向の位置が最適な位置になるようにバーナ移動機構
により調整するのが好ましい。
【００２９】本発明によれば、光ファイバ母材の下端の
成長軸方向の位置を検知機構で検知すると共に、得られ
た位置情報に応じて検知機構の位置が最適な位置になる
ように昇降機構で調整することにより、光ファイバ母材
の下端の状態が把握でき、光ファイバ母材の成長軸の水
平方向の位置を他の検知機構で検知し、得られた情報に
応じて光ファイバ母材の引上げ速度を制御するか、ある
いは光ファイバ母材の引上げ速度を一定に保ち、バーナ
の水平方向の位置をバーナ移動機構により制御すること
により、長手方向の屈折率分布の安定性を向上させた光
ファイバ母材の製造方法の提供を実現することができ
る。
成長軸方向の位置を検知機構で検知すると共に、得られ
た位置情報に応じて検知機構の位置が最適な位置になる
ように昇降機構で調整することにより、光ファイバ母材
の下端の状態が把握でき、光ファイバ母材の成長軸の水
平方向の位置を他の検知機構で検知し、得られた情報に
応じて光ファイバ母材の引上げ速度を制御するか、ある
いは光ファイバ母材の引上げ速度を一定に保ち、バーナ
の水平方向の位置をバーナ移動機構により制御すること
により、長手方向の屈折率分布の安定性を向上させた光
ファイバ母材の製造方法の提供を実現することができ
る。
【００３０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて詳述する。
図面に基づいて詳述する。
【００３１】図１は本発明の光ファイバ母材の製造方法
を適用した製造装置の正面図であり、図２は図１に示し
た製造装置の側面図である。尚、図４に示した従来例と
同様の部材には共通の符号を用いた。
を適用した製造装置の正面図であり、図２は図１に示し
た製造装置の側面図である。尚、図４に示した従来例と
同様の部材には共通の符号を用いた。
【００３２】図１及び図２に示す製造装置は、上部に開
口部が形成された反応容器１と、反応容器１の開口部か
ら鉛直に挿入されたターゲット棒２をターゲット棒２の
中心軸Ｌ２を回転軸として矢印１０２方向に回転させる
と共に鉛直方向（矢印１０３方向あるいは矢印１０４方
向）に引き上げ、あるいは引き下げる回転引上げ機構と
しての引上げ架台装置２０と、反応容器１の下部に形成
された開口部に挿入され、火炎中で合成したガラス微粒
子をターゲット棒２の下端に堆積させて多孔質の光ファ
イバ母材（スート母材）４を形成するコア用バーナ５
と、コア用バーナ５の上に配置された複数（図では２本
であるが限定されない。）のクラッド用バーナ６、７
と、反応容器１の下部を挟むように配置され、成長中の
スート母材４の下端の成長軸方向の位置を検知するレー
ザ発振器９及びレーザ発振器９からのレーザ光１０を受
光する受光器１１からなり成長中のスート母材４の下端
の成長軸方向の位置を検知する検知機構８と、反応容器
１の正面に取付けられたスート観測用窓２３の近傍に配
置され、画像処理により成長中のスート母材４の水平方
向の位置を検知する他の検知機構としてのビデオカメラ
（例えばＣＣＤカメラ）２５と、ＣＣＤカメラ２５で得
られた位置情報に応じて検知機構８の位置が最適な位置
（レーザ光１０が常にコアスート母材４ａの底面の一定
の位置に当る位置）になるように水平方向（矢印１０
５、１０６）に移動する検知機構移動機構２４とを備え
たものである。
口部が形成された反応容器１と、反応容器１の開口部か
ら鉛直に挿入されたターゲット棒２をターゲット棒２の
中心軸Ｌ２を回転軸として矢印１０２方向に回転させる
と共に鉛直方向（矢印１０３方向あるいは矢印１０４方
向）に引き上げ、あるいは引き下げる回転引上げ機構と
しての引上げ架台装置２０と、反応容器１の下部に形成
された開口部に挿入され、火炎中で合成したガラス微粒
子をターゲット棒２の下端に堆積させて多孔質の光ファ
イバ母材（スート母材）４を形成するコア用バーナ５
と、コア用バーナ５の上に配置された複数（図では２本
であるが限定されない。）のクラッド用バーナ６、７
と、反応容器１の下部を挟むように配置され、成長中の
スート母材４の下端の成長軸方向の位置を検知するレー
ザ発振器９及びレーザ発振器９からのレーザ光１０を受
光する受光器１１からなり成長中のスート母材４の下端
の成長軸方向の位置を検知する検知機構８と、反応容器
１の正面に取付けられたスート観測用窓２３の近傍に配
置され、画像処理により成長中のスート母材４の水平方
向の位置を検知する他の検知機構としてのビデオカメラ
（例えばＣＣＤカメラ）２５と、ＣＣＤカメラ２５で得
られた位置情報に応じて検知機構８の位置が最適な位置
（レーザ光１０が常にコアスート母材４ａの底面の一定
の位置に当る位置）になるように水平方向（矢印１０
５、１０６）に移動する検知機構移動機構２４とを備え
たものである。
【００３３】コアスート母材４ａの底面位置を常に一定
とするための検知機構８は、コアスート母材４ａの下端
を横切るように配置されレーザ光１０を発するレーザ発
振器９と、レーザ光１０を受光する受光器１１とが一直
線上にセットされ、さらに両者は検知機構移動機構２４
の上に固定された一体構造となっている。尚、２６は表
示モニタである。
とするための検知機構８は、コアスート母材４ａの下端
を横切るように配置されレーザ光１０を発するレーザ発
振器９と、レーザ光１０を受光する受光器１１とが一直
線上にセットされ、さらに両者は検知機構移動機構２４
の上に固定された一体構造となっている。尚、２６は表
示モニタである。
【００３４】コア用バーナ４では、コア用にドーパント
材を含んだガラス微粒子が生成され、ターゲット棒２の
下端に堆積して円柱状のコアスート母材４ａが形成され
る。クラッド用バーナ６、７では、クラッド用のガラス
微粒子が生成され、コアスート母材４ａの周囲に付着、
堆積し全体でスート母材４が形成される。
材を含んだガラス微粒子が生成され、ターゲット棒２の
下端に堆積して円柱状のコアスート母材４ａが形成され
る。クラッド用バーナ６、７では、クラッド用のガラス
微粒子が生成され、コアスート母材４ａの周囲に付着、
堆積し全体でスート母材４が形成される。
【００３５】堆積しなかった余剰ガラス微粒子や余剰ガ
ス等はスート母材４を挟んでコア用バーナ５、クラッド
用バーナ６、７と対面側にある排気管１５から反応容器
１の外へ排気される。
ス等はスート母材４を挟んでコア用バーナ５、クラッド
用バーナ６、７と対面側にある排気管１５から反応容器
１の外へ排気される。
【００３６】以上のようなコアスート母材４ａの底面位
置検知系を用いて得られたレーザ受光パワーからコアス
ート母材４ａの底面位置を図示しない演算装置で計算
し、コアスート母材４ａの設定位置よりも下がればター
ゲット棒２の引上げ速度を上げ、コアスート母材４ａの
設定位置よりも上がれば引上げ速度を下げるという制御
系によりスート母材４が形成される。すなわち、スート
母材４の成長速度に合わせてターゲット棒２の引上げ速
度が制御される。
置検知系を用いて得られたレーザ受光パワーからコアス
ート母材４ａの底面位置を図示しない演算装置で計算
し、コアスート母材４ａの設定位置よりも下がればター
ゲット棒２の引上げ速度を上げ、コアスート母材４ａの
設定位置よりも上がれば引上げ速度を下げるという制御
系によりスート母材４が形成される。すなわち、スート
母材４の成長速度に合わせてターゲット棒２の引上げ速
度が制御される。
【００３７】このようにして得られたスート母材４を焼
結し、得られた透明ガラス母材の長手方向の比屈折率差
Δｎを測定した結果を図３に示す。
結し、得られた透明ガラス母材の長手方向の比屈折率差
Δｎを測定した結果を図３に示す。
【００３８】図３は図１に示した製造装置によって得ら
れたスート母材を透明ガラス化したガラス化母材位置と
比屈折率差との関係を示す図であり、横軸がガラスか母
材位置軸を示し、縦軸が比屈折率差軸を示している。
れたスート母材を透明ガラス化したガラス化母材位置と
比屈折率差との関係を示す図であり、横軸がガラスか母
材位置軸を示し、縦軸が比屈折率差軸を示している。
【００３９】同図に示すようにガラス化母材の長手方向
の比屈折率差の変動が従来の±０．０２％から±０．０
１％となり、非常に安定した結果が得られた。
の比屈折率差の変動が従来の±０．０２％から±０．０
１％となり、非常に安定した結果が得られた。
【００４０】尚、本実施の形態では、検知機構８及びＣ
ＣＤカメラ２５で得られた情報に応じてスート母材４の
引上げ速度を制御する場合で説明したが、本発明はこれ
に限定されるものではなく、特願平６−２７２５０４号
に記載されているようにコアスート母材４ａの底面位置
情報に基づいてコア用バーナ５の位置を制御する（バー
ナ支持台を図示しない手段によって矢印１０７、１０８
方向に移動させる）ようにしてもよく、この方法（バー
ナ位置制御方法）で試してみたところ、透明ガラス母材
長手方向の比屈折率差Δｎの変動は±０．００５％とな
り、さらに安定した結果が得られた。
ＣＤカメラ２５で得られた情報に応じてスート母材４の
引上げ速度を制御する場合で説明したが、本発明はこれ
に限定されるものではなく、特願平６−２７２５０４号
に記載されているようにコアスート母材４ａの底面位置
情報に基づいてコア用バーナ５の位置を制御する（バー
ナ支持台を図示しない手段によって矢印１０７、１０８
方向に移動させる）ようにしてもよく、この方法（バー
ナ位置制御方法）で試してみたところ、透明ガラス母材
長手方向の比屈折率差Δｎの変動は±０．００５％とな
り、さらに安定した結果が得られた。
【００４１】比較例として図１に示した製造装置のコア
スート底面位置検知系を動作させずに、特願平６−２７
２５０４号に記載されたバーナ位置制御技術だけで得ら
れた透明ガラス母材の長手方向の比屈折率差Δｎの変動
は±０．０１％となり、本発明の技術を合わせて用いた
製造方法の方が母材の長手方向の比屈折率差Δｎが安定
することが分った。
スート底面位置検知系を動作させずに、特願平６−２７
２５０４号に記載されたバーナ位置制御技術だけで得ら
れた透明ガラス母材の長手方向の比屈折率差Δｎの変動
は±０．０１％となり、本発明の技術を合わせて用いた
製造方法の方が母材の長手方向の比屈折率差Δｎが安定
することが分った。
【００４２】以上において、本発明によれば、透明ガラ
ス化母材の長手方向の比屈折率差Δｎを安定にすること
ができるので、長手方向に安定した特性を有する光ファ
イバ用母材を製造することができる。また、本発明は装
置ごとの機差に対して本質的にフレキシブルに対応する
ので、装置ごとに新たな機構を設ける必要がなく対応す
ることがでできる。
ス化母材の長手方向の比屈折率差Δｎを安定にすること
ができるので、長手方向に安定した特性を有する光ファ
イバ用母材を製造することができる。また、本発明は装
置ごとの機差に対して本質的にフレキシブルに対応する
ので、装置ごとに新たな機構を設ける必要がなく対応す
ることがでできる。
【００４３】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のよう
な優れた効果を発揮する。
な優れた効果を発揮する。
【００４４】長手方向の屈折率分布の安定性を向上させ
た光ファイバ母材の製造方法の提供を実現することがで
きる。
た光ファイバ母材の製造方法の提供を実現することがで
きる。
【図１】本発明の光ファイバ母材の製造方法を適用した
製造装置の正面図である。
製造装置の正面図である。
【図２】図１に示した製造装置の側面図である。
【図３】図１に示した製造装置によって得られたスート
母材を透明ガラス化したガラス化母材位置と比屈折率差
との関係を示す図である。
母材を透明ガラス化したガラス化母材位置と比屈折率差
との関係を示す図である。
【図４】ＶＡＤ法による光ファイバ母材の製造方法を適
用した装置の概念図である。
用した装置の概念図である。
【図５】透明ガラス化母材の位置に対する比屈折率差Δ
ｎ及び引上げ速度の関係を示す図である。
ｎ及び引上げ速度の関係を示す図である。
【図６】コア用のバーナの移動量に対する比屈折率差Δ
ｎ及び引上げ速度の関係を示す図である。
ｎ及び引上げ速度の関係を示す図である。
【図７】スート母材引上げ量に対する水平方向及び成長
軸方向の関係を示す図である。
軸方向の関係を示す図である。
【図８】バーナ及びスート母材との位置関係を示す図で
ある。
ある。
【図９】スート引き上げ量と水平／垂直方向軸ズレ量と
の関係を示す図である。
の関係を示す図である。
【図１０】図４に示した製造装置を用いた場合のスート
母材の下端付近の拡大図である。
母材の下端付近の拡大図である。
１ 反応容器 ２ ターゲット棒 ４ 光ファイバ母材（スート母材） ４ａ コアスート母材 ５ コア用バーナ ６、７ クラッド用バーナ ８ 検知機構 ２０ 引上げ架台装置（回転引上げ機構） ２４ 検知機構移動機構 ２５ ＣＣＤカメラ（他の検知機構）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 廣瀬 哲也 茨城県日立市日高町５丁目１番１号 日立 電線株式会社日高工場内 (72)発明者 高橋 伸幸 茨城県日立市日高町５丁目１番１号 日立 電線株式会社日高工場内 (72)発明者 小野瀬 智巳 茨城県日立市日高町５丁目１番１号 日立 電線株式会社日高工場内 (72)発明者 上田 憲司 茨城県日立市日高町５丁目１番１号 日立 電線株式会社日高工場内 Ｆターム(参考） 4G021 EA01 EB14 EB26
Claims (2)
- 【請求項１】 ターゲット棒を反応容器の上部に形成さ
れた開口部より鉛直に挿入し、上記ターゲット棒を上記
ターゲット棒の中心軸を回転軸として回転させ、上記タ
ーゲット棒の下端に上記反応容器の下部に形成された開
口部より挿入したバーナの火炎中で合成したガラス微粒
子を堆積させると共に引き上げて多孔質の光ファイバ母
材を形成する光ファイバ母材の製造方法において、成長
中の光ファイバ母材の下端の成長軸方向の位置を検知機
構で検知すると共に、得られた位置情報に応じて該検知
機構の位置が最適な位置になるように水平方向に移動さ
せる検知機構移動機構で調整することを特徴とする光フ
ァイバ母材の製造方法。 - 【請求項２】 成長中の光ファイバ母材の成長軸の水平
方向の位置を他の検知機構で検知し、得られた情報に応
じて上記光ファイバ母材の引上げ速度を制御するか、あ
るいは上記光ファイバ母材の引上げ速度を一定に保ち、
上記バーナの位置が最適な位置になるようにバーナを水
平方向に移動させるバーナ移動機構により調整する請求
項１に記載の光ファイバ母材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000123710A JP2001302270A (ja) | 2000-04-19 | 2000-04-19 | 光ファイバ母材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000123710A JP2001302270A (ja) | 2000-04-19 | 2000-04-19 | 光ファイバ母材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001302270A true JP2001302270A (ja) | 2001-10-31 |
Family
ID=18633952
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000123710A Pending JP2001302270A (ja) | 2000-04-19 | 2000-04-19 | 光ファイバ母材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001302270A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106746588A (zh) * | 2016-12-05 | 2017-05-31 | 青海中利光纤技术有限公司 | 靶棒拔除装置 |
-
2000
- 2000-04-19 JP JP2000123710A patent/JP2001302270A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106746588A (zh) * | 2016-12-05 | 2017-05-31 | 青海中利光纤技术有限公司 | 靶棒拔除装置 |
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