JP2002029770A - 光ファイバ用母材の加工方法 - Google Patents
光ファイバ用母材の加工方法Info
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- C03B37/01205—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 光ファイバ用母材の表面に生じたシリカ微粒
子の曇りや、内部に残留歪を生じさせずに、光ファイバ
用母材の両端部を溶断して円錐形状に加工することので
きる方法を提供する。 【解決手段】 回転する光ファイバ用母材を火炎にて研
磨する火炎研磨方法において、光ファイバ用母材の軸方
向の少なくとも一方の端部に、該母材の有効部が有する
平均径の１／１０〜１／２の最小外径部を形成した後、
火炎研磨を行うことを特徴としている。
子の曇りや、内部に残留歪を生じさせずに、光ファイバ
用母材の両端部を溶断して円錐形状に加工することので
きる方法を提供する。 【解決手段】 回転する光ファイバ用母材を火炎にて研
磨する火炎研磨方法において、光ファイバ用母材の軸方
向の少なくとも一方の端部に、該母材の有効部が有する
平均径の１／１０〜１／２の最小外径部を形成した後、
火炎研磨を行うことを特徴としている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、表面にシリカ微粒
子による曇りや、内部に残留歪の無い光ファイバ用母材
を得るために行なわれる表面処理に係り、特には、火炎
研磨で表面処理を行なう光ファイバ用母材の加工方法に
関する。
子による曇りや、内部に残留歪の無い光ファイバ用母材
を得るために行なわれる表面処理に係り、特には、火炎
研磨で表面処理を行なう光ファイバ用母材の加工方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバ用母材は、通常、光ファイバ
の線引機にあわせて所定の外径に延伸される。このと
き、光ファイバ用母材に曲がり等がある場合には、同時
に曲がりの修正が行なわれる。この延伸した光ファイバ
用母材の一端にダミーガラス棒を溶着し、線引機にダミ
ーガラス棒の部分で把持して装着し、線引して光ファイ
バを製造している。光ファイバ用母材の表面に傷がある
と、線引の際に傷の箇所で断線したり、また、表面に凹
凸があると、コア径／クラッド径の比が均一な光ファイ
バが得られない等、の問題を生じる。さらに、光ファイ
バ用母材の表面に不純物が存在すると、光ファイバの特
性に悪影響を及ぼす。
の線引機にあわせて所定の外径に延伸される。このと
き、光ファイバ用母材に曲がり等がある場合には、同時
に曲がりの修正が行なわれる。この延伸した光ファイバ
用母材の一端にダミーガラス棒を溶着し、線引機にダミ
ーガラス棒の部分で把持して装着し、線引して光ファイ
バを製造している。光ファイバ用母材の表面に傷がある
と、線引の際に傷の箇所で断線したり、また、表面に凹
凸があると、コア径／クラッド径の比が均一な光ファイ
バが得られない等、の問題を生じる。さらに、光ファイ
バ用母材の表面に不純物が存在すると、光ファイバの特
性に悪影響を及ぼす。
【０００３】一方、光ファイバ用母材の内部に大きな残
留歪があると、加工中あるいは運搬中に、非常に小さな
衝撃でも破損することがある。そのため、光ファイバ用
母材としては、表面は平滑で、かつ不純物が付着してい
ないこと、さらに内部の残留歪が小さいことが必須とさ
れる。
留歪があると、加工中あるいは運搬中に、非常に小さな
衝撃でも破損することがある。そのため、光ファイバ用
母材としては、表面は平滑で、かつ不純物が付着してい
ないこと、さらに内部の残留歪が小さいことが必須とさ
れる。
【０００４】このような光ファイバ用母材を得るため
に、鎖状炭化水素または水素を燃焼ガスとする火炎で火
炎研磨することが一般に行われている。光ファイバ用母
材を火炎研磨する場合、傷や凹凸部のある部分のみを火
炎研磨すると、その周縁にシリカ微粒子による曇りや内
部に残留歪を生じるため、母材全体を火炎研磨しなけれ
ばならない。一般には、図１に示すように、光ファイバ
用母材１の両端にガラス支持体２ａ，２ｂを接続し、母
材とガラス支持体との一方の界面３ａから、他方の界面
３ｂにわたってバーナ４で火炎研磨を施している。
に、鎖状炭化水素または水素を燃焼ガスとする火炎で火
炎研磨することが一般に行われている。光ファイバ用母
材を火炎研磨する場合、傷や凹凸部のある部分のみを火
炎研磨すると、その周縁にシリカ微粒子による曇りや内
部に残留歪を生じるため、母材全体を火炎研磨しなけれ
ばならない。一般には、図１に示すように、光ファイバ
用母材１の両端にガラス支持体２ａ，２ｂを接続し、母
材とガラス支持体との一方の界面３ａから、他方の界面
３ｂにわたってバーナ４で火炎研磨を施している。
【０００５】光ファイバ用母材を線引に供するには、一
端が図２のように円錐状をしていることが望ましいた
め、少なくとも一端を円錐状に加工しなければならな
い。そのために、再び火炎で端部を加熱溶融して円錐形
状に火炎加工しつつガラス支持体と切り離しているが、
火炎加工の際に、表層の石英ガラスがＳｉＯとなって昇
華し、大気中の酸素と結合し、再びシリカガラス微粒子
となって、再度母材の表面に付着して表面が曇ってしま
ったり、端部に歪を発生させることとなり、再び全表面
にわたって火炎研磨しなければならない場合があり、効
率が悪かった。また、再加熱を避けるために、火炎研磨
に続けて、端部を円錐形状に加工しつつガラス支持体と
切り離すようにしても、円錐形状への溶断加工で必要と
される火力が火炎研磨の火力に比べて極めて大きいた
め、すでに火炎研磨された部分にシリカ微粒子による曇
りを生じる。
端が図２のように円錐状をしていることが望ましいた
め、少なくとも一端を円錐状に加工しなければならな
い。そのために、再び火炎で端部を加熱溶融して円錐形
状に火炎加工しつつガラス支持体と切り離しているが、
火炎加工の際に、表層の石英ガラスがＳｉＯとなって昇
華し、大気中の酸素と結合し、再びシリカガラス微粒子
となって、再度母材の表面に付着して表面が曇ってしま
ったり、端部に歪を発生させることとなり、再び全表面
にわたって火炎研磨しなければならない場合があり、効
率が悪かった。また、再加熱を避けるために、火炎研磨
に続けて、端部を円錐形状に加工しつつガラス支持体と
切り離すようにしても、円錐形状への溶断加工で必要と
される火力が火炎研磨の火力に比べて極めて大きいた
め、すでに火炎研磨された部分にシリカ微粒子による曇
りを生じる。
【０００６】さらに、光ファイバ用母材の出荷形状とし
ては、図３に示すように、両端が円錐形状に加工されて
いる場合が多い。この場合は、出荷に際して、両端部を
溶断して円錐形状に加工しているが、その際に端部に同
様の曇りや、内部に残留歪が発生する。
ては、図３に示すように、両端が円錐形状に加工されて
いる場合が多い。この場合は、出荷に際して、両端部を
溶断して円錐形状に加工しているが、その際に端部に同
様の曇りや、内部に残留歪が発生する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記事情に
鑑みて、光ファイバ用母材の表面に生じたシリカ微粒子
の曇りや、内部に残留歪を生じさせずに、光ファイバ用
母材の両端部を溶断して円錐形状に加工することのでき
る方法を提供することを課題としている。
鑑みて、光ファイバ用母材の表面に生じたシリカ微粒子
の曇りや、内部に残留歪を生じさせずに、光ファイバ用
母材の両端部を溶断して円錐形状に加工することのでき
る方法を提供することを課題としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者は、鋭意検討を
重ねた結果、光ファイバ用母材を火炎研磨する際に、光
ファイバ用母材の端部近傍に細径部を設けておくと、光
ファイバ用母材の有効部側に曇りや残留歪が生じない程
度の火力でガラス支持体から溶断して切り離すことがで
きることを知見し、本発明をなすに至ったものである。
本発明の光ファイバ用母材の加工方法は、回転する光フ
ァイバ用母材を火炎にて研磨する火炎研磨方法におい
て、光ファイバ用母材の軸方向の少なくとも一方の端部
に、該母材の有効部が有する平均径の１／１０〜１／２
の最小外径部を形成した後、火炎研磨を行うことを特徴
としている。火炎研磨の加熱開始及び加熱終了位置を、
光ファイバ用母材の軸方向両端部に形成された最小外径
部とし、火炎研磨の加熱終了位置である最小外径部に達
する前に、火炎研磨の火力を弱めるのが望ましい。
重ねた結果、光ファイバ用母材を火炎研磨する際に、光
ファイバ用母材の端部近傍に細径部を設けておくと、光
ファイバ用母材の有効部側に曇りや残留歪が生じない程
度の火力でガラス支持体から溶断して切り離すことがで
きることを知見し、本発明をなすに至ったものである。
本発明の光ファイバ用母材の加工方法は、回転する光フ
ァイバ用母材を火炎にて研磨する火炎研磨方法におい
て、光ファイバ用母材の軸方向の少なくとも一方の端部
に、該母材の有効部が有する平均径の１／１０〜１／２
の最小外径部を形成した後、火炎研磨を行うことを特徴
としている。火炎研磨の加熱開始及び加熱終了位置を、
光ファイバ用母材の軸方向両端部に形成された最小外径
部とし、火炎研磨の加熱終了位置である最小外径部に達
する前に、火炎研磨の火力を弱めるのが望ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明をさらに詳細に説明
する。本発明の光ファイバ用母材の加工方法は、上記し
たように、回転する光ファイバ用母材を火炎にて研磨す
る火炎研磨方法において、光ファイバ用母材の軸方向の
少なくとも一方の端部に、該母材の有効部が有する平均
径の１／１０〜１／２の最小外径部を形成した後、火炎
研磨を行うことにある。なお、母材の有効部とは、線引
きすることで光学特性の安定した光ファイバが得られる
ほぼ径の一様な部分を指している。ここで、最小外径部
を母材有効部の平均径の１／１０〜１／２とするのは、
この部分で母材に接続されたガラス支持体を切り離す際
に行なわれる火炎加熱によって、加熱部近傍の母材表面
にシリカ微粒子による曇りが発生せず、かつ内部に歪が
発生しない熱量で切り離すことができる太さである。最
小外径部が母材有効部の平均径の１／１０より細いと、
火炎研磨の際に自重を支えきれずに母材が歪んだり、落
下したりする。また、母材有効部の平均径の１／２より
太いと、切り離すのに、より大きな火力を必要とし、シ
リカ微粒子による曇りや内部に残留歪が発生する。な
お、火炎研磨は、鎖状炭化水素または水素を燃焼ガスと
し、これを酸素とともに燃焼させて生じた火炎を用いて
行なえばよい。
する。本発明の光ファイバ用母材の加工方法は、上記し
たように、回転する光ファイバ用母材を火炎にて研磨す
る火炎研磨方法において、光ファイバ用母材の軸方向の
少なくとも一方の端部に、該母材の有効部が有する平均
径の１／１０〜１／２の最小外径部を形成した後、火炎
研磨を行うことにある。なお、母材の有効部とは、線引
きすることで光学特性の安定した光ファイバが得られる
ほぼ径の一様な部分を指している。ここで、最小外径部
を母材有効部の平均径の１／１０〜１／２とするのは、
この部分で母材に接続されたガラス支持体を切り離す際
に行なわれる火炎加熱によって、加熱部近傍の母材表面
にシリカ微粒子による曇りが発生せず、かつ内部に歪が
発生しない熱量で切り離すことができる太さである。最
小外径部が母材有効部の平均径の１／１０より細いと、
火炎研磨の際に自重を支えきれずに母材が歪んだり、落
下したりする。また、母材有効部の平均径の１／２より
太いと、切り離すのに、より大きな火力を必要とし、シ
リカ微粒子による曇りや内部に残留歪が発生する。な
お、火炎研磨は、鎖状炭化水素または水素を燃焼ガスと
し、これを酸素とともに燃焼させて生じた火炎を用いて
行なえばよい。
【００１０】火炎研磨の加熱開始及び加熱終了位置を、
光ファイバ用母材の軸方向両端部に形成された最小外径
部とするのは、母材の有効部を最も効率よく加熱するこ
とができるためである。通常、火炎研磨は、火炎の点火
と同時に母材の長手方向に沿って加熱源を相対的に移動
させることにより行なわれるが、その際の加熱開始位置
が母材の有効部平均径の１／２より太いと、加熱当初は
母材中心部まで暖めることができず、歪を生じて亀裂が
入る。
光ファイバ用母材の軸方向両端部に形成された最小外径
部とするのは、母材の有効部を最も効率よく加熱するこ
とができるためである。通常、火炎研磨は、火炎の点火
と同時に母材の長手方向に沿って加熱源を相対的に移動
させることにより行なわれるが、その際の加熱開始位置
が母材の有効部平均径の１／２より太いと、加熱当初は
母材中心部まで暖めることができず、歪を生じて亀裂が
入る。
【００１１】また、火炎研磨を母材の有効部と同じ火炎
火力で、加熱終了位置である最小外径部に達するまで加
熱を続けると、最小外径部は軟化し、母材を支えきれな
くなって、母材がたわんでしまったり、予め端部が細く
加工されている場合は、最悪の場合落下してしまうた
め、加熱源が最小外径部に達する前に火炎研磨の火力を
弱める必要がある。
火力で、加熱終了位置である最小外径部に達するまで加
熱を続けると、最小外径部は軟化し、母材を支えきれな
くなって、母材がたわんでしまったり、予め端部が細く
加工されている場合は、最悪の場合落下してしまうた
め、加熱源が最小外径部に達する前に火炎研磨の火力を
弱める必要がある。
【００１２】
【実施例】以下、実施例と比較例によって本発明を具体
的に説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるも
のではない。 （実施例１）ガラス旋盤にて、延伸して平均径がφ６０
ｍｍに調製された光ファイバ用母材の両端にガラス支持
体を接続し、加熱終了側の端部に平均径の１／２にあた
るφ３０ｍｍの最小外径部を設けた後、酸水素炎にて火
炎研磨を行い、最小外径部で加熱源を停止させた。その
後、母材をガラス支持体と切り離すために最小外径部を
火炎加熱して溶断した。溶断された端部近傍にはシリカ
微粒子による曇りもなく、内部の残留歪も小さく問題の
無いレベルであった。
的に説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるも
のではない。 （実施例１）ガラス旋盤にて、延伸して平均径がφ６０
ｍｍに調製された光ファイバ用母材の両端にガラス支持
体を接続し、加熱終了側の端部に平均径の１／２にあた
るφ３０ｍｍの最小外径部を設けた後、酸水素炎にて火
炎研磨を行い、最小外径部で加熱源を停止させた。その
後、母材をガラス支持体と切り離すために最小外径部を
火炎加熱して溶断した。溶断された端部近傍にはシリカ
微粒子による曇りもなく、内部の残留歪も小さく問題の
無いレベルであった。
【００１３】（実施例２）ガラス旋盤にて、延伸して平
均径がφ６０ｍｍに調製された光ファイバ用母材の両端
にガラス支持体を接続し、両端部に平均径のおよそ１／
３にあたるφ１８ｍｍの最小外径部を設けた後、酸水素
炎にて火炎研磨を行った。この際、加熱源を加熱停止位
置である最小外径部の５０ｍｍ手前で燃焼ガス量を３分
の２に減少させた。さらに、ガラス支持体と切り離すた
めに、最小外径部を火炎加熱して溶断した。溶断された
母材の両端部近傍にはシリカ微粒子による曇りもなく、
内部の残留歪も小さく問題の無いレベルであった。
均径がφ６０ｍｍに調製された光ファイバ用母材の両端
にガラス支持体を接続し、両端部に平均径のおよそ１／
３にあたるφ１８ｍｍの最小外径部を設けた後、酸水素
炎にて火炎研磨を行った。この際、加熱源を加熱停止位
置である最小外径部の５０ｍｍ手前で燃焼ガス量を３分
の２に減少させた。さらに、ガラス支持体と切り離すた
めに、最小外径部を火炎加熱して溶断した。溶断された
母材の両端部近傍にはシリカ微粒子による曇りもなく、
内部の残留歪も小さく問題の無いレベルであった。
【００１４】（比較例１）実施例１と同様にして、平均
径がφ６０ｍｍに延伸された光ファイバ用母材を、予め
加熱終了側の端部を縮径することなく酸水素炎にて火炎
研磨を行った後、端部を火炎加熱して溶断し、ガラス支
持体と切り離した。溶断された端部近傍にはシリカ微粒
子による曇りが発生し、かつ無視できない程度の歪があ
り、再び火炎研磨を行う必要があった。
径がφ６０ｍｍに延伸された光ファイバ用母材を、予め
加熱終了側の端部を縮径することなく酸水素炎にて火炎
研磨を行った後、端部を火炎加熱して溶断し、ガラス支
持体と切り離した。溶断された端部近傍にはシリカ微粒
子による曇りが発生し、かつ無視できない程度の歪があ
り、再び火炎研磨を行う必要があった。
【００１５】（比較例２）加熱源が加熱停止位置に達す
るまで、火炎研磨のガス量を変化させなかったことを除
いて、実施例２と同様にして火炎研磨を行ったところ、
加熱源が加熱停止位置である最小外径部の２０ｍｍ手前
に達したところで、自重を支えきれなくなり母材が落下
してしまった。
るまで、火炎研磨のガス量を変化させなかったことを除
いて、実施例２と同様にして火炎研磨を行ったところ、
加熱源が加熱停止位置である最小外径部の２０ｍｍ手前
に達したところで、自重を支えきれなくなり母材が落下
してしまった。
【００１６】
【発明の効果】上述したように本発明によれば、光ファ
イバ用母材をその軸方向の少なくとも一方の端部の最小
外径が該母材有効部平均径の１／１０〜１／２になるよ
うに、予め調製してから火炎研磨を行うことにより光フ
ァイバ用母材の表面にシリカ微粒子による曇りが無く、
かつ母材内部に残留歪の少ない光ファイバ用母材が得ら
れる。
イバ用母材をその軸方向の少なくとも一方の端部の最小
外径が該母材有効部平均径の１／１０〜１／２になるよ
うに、予め調製してから火炎研磨を行うことにより光フ
ァイバ用母材の表面にシリカ微粒子による曇りが無く、
かつ母材内部に残留歪の少ない光ファイバ用母材が得ら
れる。
【図１】 従来の火炎研磨の加熱開始・終了位置を説明
する概略図である。
する概略図である。
【図２】 プリフォームの端部形状を示す概略図であ
る。
る。
【図３】 プリフォームの出荷形状を示す概略図であ
る。
る。
【図４】 本発明による火炎研磨の加熱開始・終了位置
を説明する概略図である。
を説明する概略図である。
１……………光ファイバ用母材 ２ａ，２ｂ…ガラス支持体 ３ａ，３ｂ…界面 ４……………バーナ
Claims (3)
- 【請求項１】 回転する光ファイバ用母材を火炎にて研
磨する火炎研磨方法において、光ファイバ用母材の軸方
向の少なくとも一方の端部に、該母材の有効部が有する
平均径の１／１０〜１／２の最小外径部を形成した後、
火炎研磨を行うことを特徴とする光ファイバ用母材の加
工方法。 - 【請求項２】 火炎研磨の加熱開始及び加熱終了位置
が、光ファイバ用母材の軸方向両端部に形成された最小
外径部である請求項１に記載の光ファイバ用母材の加工
方法。 - 【請求項３】 火炎研磨の加熱終了位置である最小外径
部に達する前に、該火炎研磨の火力を弱める請求項２に
記載の光ファイバ用母材の加工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000220304A JP4346794B2 (ja) | 2000-07-21 | 2000-07-21 | 光ファイバ用母材の加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000220304A JP4346794B2 (ja) | 2000-07-21 | 2000-07-21 | 光ファイバ用母材の加工方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002029770A true JP2002029770A (ja) | 2002-01-29 |
| JP4346794B2 JP4346794B2 (ja) | 2009-10-21 |
Family
ID=18714928
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000220304A Expired - Lifetime JP4346794B2 (ja) | 2000-07-21 | 2000-07-21 | 光ファイバ用母材の加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4346794B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109928614A (zh) * | 2019-03-29 | 2019-06-25 | 华中科技大学 | 一种锥形光纤的制备方法 |
-
2000
- 2000-07-21 JP JP2000220304A patent/JP4346794B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109928614A (zh) * | 2019-03-29 | 2019-06-25 | 华中科技大学 | 一种锥形光纤的制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4346794B2 (ja) | 2009-10-21 |
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