JP2003165733A - ガラス管の製造方法及び光ファイバ用ガラス母材の製造方法 - Google Patents

ガラス管の製造方法及び光ファイバ用ガラス母材の製造方法

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JP2003165733A
JP2003165733A JP2001361581A JP2001361581A JP2003165733A JP 2003165733 A JP2003165733 A JP 2003165733A JP 2001361581 A JP2001361581 A JP 2001361581A JP 2001361581 A JP2001361581 A JP 2001361581A JP 2003165733 A JP2003165733 A JP 2003165733A
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diameter
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reducing
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Hideyuki Ijiri
英幸 井尻
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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Sumitomo Electric Industries 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
    • C03B37/01211Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments by inserting one or more rods or tubes into a tube

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  • Organic Chemistry (AREA)
  • Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
  • Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 肉厚を維持して強度を確保できる縮径部を短
時間に形成することができるガラス管の製造方法及び、
これにより非円率および偏心率を小さく抑えることがで
きる光ファイバ母材の製造方法を提供する。 【解決手段】 クラッド層形成用外管11の両端にダミー
管12を接続する工程と、前記工程の前又は後に、ダミー
管12内を減圧しながら局所的に加熱して、ダミー管12を
局所的に縮径させる縮径工程と、コアロッド13の両端を
ロッドの中心が外管10の中心に一致するように設置して
溶着する工程と、外管10を加熱しながらコラプスする工
程を含むことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガラス管製造方法
及び光ファイバ母材の製造方法に係り、特に、ガラス管
を局所的に収縮させる縮径工程を含むガラス管の製造方
法及び光ファイバ母材の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、光通信技術の進歩に伴い、光ファ
イバの利用が高まってきている。特にシングルモード用
光ファイバの実用化に伴い大量の光ファイバが利用され
るようになってきたが、量産化、低コスト化を目指して
種々の方法が提案されている。
【0003】通常はプリフォームと呼ばれる成形体を高
速で線引きすることによって所望の口径の光ファイバを
得るという方法がとられている。従って、光ファイバの
形状は、プリフォームの形状および品質をそのまま引き
継いでしまうため、プリフォームとしてのガラス管の形
成に際しては、極めて高精度の形状および品質制御が求
められている。
【0004】そこで、クラッド層と、コアロッドとを別
に形成し、クラッド層を構成する外管内に、コアロッド
を挿通して加熱し、溶着一体化する(以下コラプス)い
わゆるロッドインチューブ法が提案されている(特開平
7―109136)。この方法は光ファイバの高品質化
および低コスト化に大きく寄与するものであるが、更な
る高品質化のためには、非円率および偏心率の向上が極
めて重要な課題となる。
【0005】非円率および偏心率を小さく抑えるため、
管中心にコアロッドを正確に位置させる方法として、ダ
ミー管内に調心用治具を挿嵌し、コアロッドのテーパ部
との摺り合わせによる調心を行う方法が提案されている
(特願平11−177089)。
【0006】以下、上記特願平11−177089公報
の光ファイバ母材の製造方法における調心方法を図3を
参照して説明する。ロッドインチューブ法によるコラプ
ス工程において、図3に示すように、クラッド層形成用
管112の両端に接続するダミー管113内にコアロッ
ド111の端部(テーパ部116)を保持可能な内径の
縮径部となる調心用治具115を挿嵌し、この縮径部と
コアロッドのテーパ部116との摺り合わせにより、コ
アロッド111を固定して、その中心がクラッド層形成
用管112の中心からずれないように保持する。また、
調心用治具115を使用せずに、ダミー管113自体に
縮径部を設けてコアロッド111の端部(テーパ部11
6)を保持するようにしてもよいとされている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ダミー管自体に縮径部
を設けるためには、ダミー管を引っ張りながら、縮径す
る部分を加熱することにより、縮径部を設ける縮径工程
が必要である。しかしながら、かかる縮径工程におい
て、作業時間を短縮するため、素早くダミー管を引っ張
る必要がある。このため、でき上がった縮径部の肉厚が
薄くなって強度が弱くなり、何らかの力が加わった際に
破損や変形するおそれがあるという問題点がある。
【0008】本発明は、前述した問題点に鑑みてなされ
たものであり、その目的は、ダミー管に縮径部を設ける
縮径工程において、肉厚を維持して強度を確保できる縮
径部を短時間に形成することができるガラス管の製造方
法及び、これにより非円率および偏心率を小さく抑える
ことができる光ファイバ母材の製造方法を提供すること
である。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明に係るガラス管の
製造方法は、請求項1に記載したように、ガラス管の両
端にダミー管を接続する工程と、前記工程の前又は後
に、前記ダミー管内を減圧しながら局所的に加熱して、
前記ダミー管を局所的に縮径させる縮径工程とを含むこ
とを特徴とする。これによって、ガラス管を局所的に収
縮させて、肉厚を維持して強度を確保できる縮径部を短
時間に形成することができる。
【0010】また、本発明に係るガラス管の製造方法
は、請求項2に記載したように、前記縮径工程は、前記
ダミー管を回転させながら縮径する工程であることを特
徴とする。これによって、ダミー管を局所的に収縮させ
て縮径部を形成する際に、均等に加熱されるので、均等
な厚さかつ縮径部断面の非円率および偏心率が小さくで
きる。
【0011】また、本発明に係るガラス管の製造方法
は、請求項3に記載したように、前記縮径工程は、前記
ダミー管を引っ張りながら縮径する工程であることを特
徴とする。これによって、ダミー管を局所的に収縮させ
て縮径部を形成する際に、より短時間に縮径することが
できる。
【0012】また、本発明に係る光ファイバ母材の製造
方法は、請求項4に記載したように、コア部を有するコ
アロッドの上に、クラッド層を構成するガラス管からな
る外管を有する光ファイバ用ガラス母材の製造方法にお
いて、クラッド層形成用外管の両端にダミー管を接続す
る工程と、前記工程の前又は後に、前記ダミー管内を減
圧しながら局所的に加熱して、前記ダミー管を局所的に
縮径させる縮径工程と、前記コアロッドの両端をロッド
の中心が前記外管の中心に一致するように設置して溶着
する工程と、前記外管を加熱しながらコラプスする工程
とを含むことを特徴とする。これによって、ダミー管を
局所的に収縮させて、肉厚を維持して強度を確保できる
縮径部を短時間に形成し、外管の中心線とコアロッドの
中心線とを一致するように該縮径部によって保持しなが
らコラプスすることができ、非円率および偏心率を小さ
く抑えた光ファイバ母材を製造できる。
【0013】また、本発明に係る光ファイバ母材の製造
方法は、請求項5に記載したように、前記縮径工程は、
前記ダミー管を回転させながら縮径する工程であること
を特徴とする。これによって、ダミー管を局所的に収縮
させて縮径部を形成する際に、均等に縮径することがで
きる。
【0014】また、本発明に係る光ファイバ母材の製造
方法は、請求項6に記載したように、前記縮径工程は、
前記ダミー管を引っ張りながら縮径する工程であること
を特徴とする。これによって、ダミー管を局所的に収縮
させて縮径部を形成する際に、より短時間に縮径するこ
とができる。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る実施の形態を
図面に基づいて詳細に説明する。本発明に係る実施の形
態のガラス管の製造方法及び光ファイバ母材の製造方法
は、ダミー管内を減圧しながら加熱して縮径部を設ける
ことを特徴とする。図1は、水平配置したクラッド層形
成用外管11およびダミー管12にコアロッド13を調
心するまでの工程を示す図である。
【0016】まず、肉付け用管内に原料ガスを噴射し、
加熱しながら、管内壁にガラス微粒子を成長させ、いわ
ゆるMCVD法(Modified Chemical Vapor phase Depo
sition:内付法)を用いて、2.6%のゲルマニウムド
ープの酸化シリコンからなるコアロッド13を形成す
る。さらに、このコアロッド13の両端にテーパ部16
を形成する。また、コアロッド13同様のMCVD法で
形成されたクラッド用部材をパイプ状に加工して、クラ
ッド層形成用外管11を形成する。
【0017】なお、コアロッド13あるいはクラッド層
形成用外管11を構成するガラス管の製造に際してはM
CVD法、VAD法(Vapor phase Axial Deposition:
気相軸付法)、OVD法(Outer Vapor phase Depositi
on:外付け法)のうちのいずれの方法を用いてもよい。
【0018】これらのうち、VAD法は、石英ロッドの
周りにガス噴射機能を備えたバーナを用いて原料ガスを
吹き付け、石英ロッドまたはバーナを移動しながら、ガ
ラス微粒子を成長させる方法である。
【0019】また、OVD法は、石英ロッドの周りにガ
ス噴射機能を備えたバーナを用いて原料ガスを吹き付け
ながら、石英ロッドまたはバーナを往復運動させなが
ら、ガラス微粒子を成長させる方法であり、VAD法に
比べてやや高速形成が可能であるが、若干膜質が疎であ
るという問題がある。
【0020】さらに、上述のようにして形成されたクラ
ッド層形成用外管11に、コアロッド13を固定するた
めのダミー管12を接続して、外管10を形成し、図1
の(a)に示す状態となる。このとき、クラッド層形成
用外管11の中心線とダミー管12の中心線とが、両者
を接続して形成された外管10の中心線と一致するよう
にする。
【0021】次に、図1の(b)に示すように、このダ
ミー管の内部にコアロッドの端部(テーパ部16)を保
持する縮径部15を設ける(縮径工程)。以下、縮径部
15を設けるための縮径工程について詳細に説明する。
【0022】図2は、縮径工程を説明するための模式図
であり、(a)全体図,(b)A−A断面図である。図
2の(a)に示すように、支持台20に固定された外管
10は、回転速度を5rpm以上として回転させなが
ら、外径36mm,内径20mmのダミー管12に対し、局
所的にH2/O2火炎バーナー21を用いて1700℃に
加熱する。このとき同時に、真空ポンプ等により真空引
きを行い外管10内を300Paに減圧させる。
【0023】なお、このときダミー管12を若干引っ張
りながら加熱するようにしてもよい。
【0024】そして、図2の(b)に示すように、この
縮径工程によって、ダミー管12に縮径部15が形成さ
れる。実際に形成された縮径部15の肉厚を計測した結
果は、例えば、7.5mmであり、縮径工程前の肉厚8mm
に対し、ほぼ変化無く維持できていることがわかる。
【0025】このようにして、縮径部15が形成された
ダミー管12は、図1の(c)に示すように、コアロッ
ド13を挿入し、縮径部15とコアロッド13のテーパ
部16との擦り合わせにより固定して、コアロッド13
の中心が外管10の中心からずれないように保持する。
さらに、コアロッド13が軸方向に移動しないように、
縮径部15とコアロッドのテーパ部16とを溶着して固
定する。
【0026】本実施の形態によって形成された縮径部1
5の肉厚は、形成前とほぼ同じであり、ダミー管12の
他の部分の肉厚と同様であり、薄くなっていないため、
ダミー管12内へのコアロッド13の挿入などの外力が
加わった際に、縮径部15が破損や変形することを防ぐ
ことができる。
【0027】そして、例えば、真空ポンプでクラッド層
形成用外管11内およびダミー管12内を減圧し、横型
加熱装置等(図示せず)を用いてコラプスを行う。
【0028】このとき、コアロッドとクラッド層形成用
外管との間にガスが残っていると、気泡等が発生するお
それがあるので、コアロッドのテーパ部16または縮径
部15に切り欠き溝を設けてガス流路を確保しておくと
クラッド層形成用外管内のガスを抜くことが確実にでき
る。なお、この切り欠き溝は、クラッド層形成用外管,
コアロッド等を気相エッチングする際にも、エッチング
ガスの流路となる。
【0029】なお、複数回のコラプスをくり返し、コア
ロッドに複数のクラッド層を形成した光ファイバにも適
用可能であることはいうまでもない。
【0030】
【発明の効果】以上詳記したように、本発明によれば、
請求項1に記載したように、ダミー管内を減圧しながら
局所的に加熱して縮径させることによって、肉厚を維持
して強度を確保できる縮径部を短時間に形成することが
できるガラス管の製造方法を提供できる。
【0031】また、本発明によれば、請求項4に記載し
たように、クラッド層形成用外管の両端にダミー管を接
続する工程と、前記工程の前又は後に、ダミー管内を減
圧しながら局所的に加熱して、ダミー管を局所的に縮径
させる縮径工程と、コアロッドの両端をロッドの中心が
外管の中心に一致するように設置して溶着する工程と、
外管を加熱しながらコラプスする工程とによって、ダミ
ー管を局所的に収縮させて、肉厚を維持して強度を確保
できる縮径部を短時間に形成し、外管の中心線とコアロ
ッドの中心線とを一致するように該縮径部によって保持
しながらコラプスすることができ、非円率および偏心率
を小さく抑えた光ファイバ母材を製造できる。
【0032】また、本発明によれば、請求項2,5に記
載したように、ダミー管を回転させながら縮径すること
によって、縮径部が均等に加熱されるので、均等な厚さ
かつ縮径部の非円率および偏心率を小さくすることがで
きる。
【0033】また、本発明によれば、請求項3,6に記
載したように、ダミー管を引っ張りながら縮径すること
によって、より短時間に縮径することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る光ファイバ母材の製造方法の工程
図である。
【図2】本発明に係るガラス管の製造方法及び光ファイ
バ母材の製造方法における縮径工程を説明するための模
式図であり、(a)全体図,(b)A−A断面図であ
る。
【図3】従来の光ファイバ母材の製造方法における調心
方法を示す模式図である。
【符号の説明】
10 外管 11 クラッド層形成用外管 12 ダミー管 13 コアロッド 15 縮径部 16 テーパ部 20 支持台 21 火炎バーナー

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガラス管の両端にダミー管を接続する工
    程と、 前記工程の前又は後に、前記ダミー管内を減圧しながら
    局所的に加熱して、前記ダミー管を局所的に縮径させる
    縮径工程とを含むことを特徴とするガラス管の製造方
    法。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載のガラス管の製造方法で
    あって、 前記縮径工程は、前記ダミー管を回転させながら縮径す
    る工程であることを特徴とするガラス管の製造方法。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2に記載のガラス管の製造
    方法であって、 前記縮径工程は、前記ダミー管を引っ張りながら縮径す
    る工程であることを特徴とするガラス管の製造方法。
  4. 【請求項4】 コア部を有するコアロッドの上に、クラ
    ッド層を構成するガラス管からなる外管を有する光ファ
    イバ用ガラス母材の製造方法において、 クラッド層形成用外管の両端にダミー管を接続する工程
    と、 前記工程の前又は後に、前記ダミー管内を減圧しながら
    局所的に加熱して、前記ダミー管を局所的に縮径させる
    縮径工程と、 前記コアロッドの両端をロッドの中心が前記外管の中心
    に一致するように設置して溶着する工程と、 前記外管を加熱しながらコラプスする工程とを含むこと
    を特徴とする光ファイバ用ガラス母材の製造方法。
  5. 【請求項5】 請求項4に記載の光ファイバ母材の製造
    方法であって、 前記縮径工程は、前記ダミー管を回転させながら縮径す
    る工程であることを特徴とする光ファイバ母材の製造方
    法。
  6. 【請求項6】 請求項4又は5に記載の光ファイバ母材
    の製造方法であって、 前記縮径工程は、前記ダミー管を引っ張りながら縮径す
    る工程であることを特徴とする光ファイバ母材の製造方
    法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102898020A (zh) * 2012-11-02 2013-01-30 成都富通光通信技术有限公司 基于mcvd设备的预制棒套管工艺流程
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CN114890662A (zh) * 2022-05-27 2022-08-12 成都光明光电股份有限公司 光学玻璃棒圆度校正方法及生产线

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