【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、光ファイバ母材の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、スート母材（多孔質ガラス母材）を加熱炉内で長手方向へ移動させつつ加熱して先端部から基端部に向かって漸次脱水・ガラス化する光ファイバ母材の製造方法が採用されている（例えば、特許文献１参照。）。
この製造方法では、スート母材の移動速度を、長手方向の外径変動に応じて変化させるものであり、外径が大きいほど移動速度を遅くし、外径が小さいほど移動速度を速くする。これにより、スート母材の外径が長手方向に変動していても屈折率差が長手方向に均一なガラス母材を得ることができる。また、スート母材の外径に最適な移動速度で脱水・透明ガラス化ができ、長手方向に安定したガラス母材を得ることができる。
【０００３】
また、ゲルマニウムをドープしたガラス微粒子をターゲット基材に堆積し、これを軸方向に引上げて作成した多孔質ガラス母材を高温で脱水・焼結する光ファイバ母材の製造方法が開示されている（例えば、特許文献２、特許文献３参照。）。
特許文献２に開示されている光ファイバ母材の製造方法では、多孔質ガラス母材を脱水・焼結させる際に、脱水処理温度を多孔質ガラス母材の引上げ速度に応じて制御する。これは、ゲルマニウムがドープされた多孔質ガラス母材の比屈折率差（Δｎ）が、引き上げ速度の増加とともに低下するとともに、多孔質ガラス母材の脱水処理時における処理温度の上昇に伴って低下するということから、各ロット間における比屈折率差（Δｎ）を一定にすることができるためである。なお、比屈折率差（Δｎ）とは、コア部の屈折率とクラッド部の屈折率との違いの程度を表すパラメータである。
【０００４】
また、特許文献３に開示されている光ファイバ母材の製造方法では、多孔質ガラス母材の脱水処理温度を多孔質ガラス母材のスタート部とエンド部で、その中間部よりも高温度に設定するものである。これにより、その後の焼結処理により得られる光ファイバ母材の長手方向における比屈折率差（Δｎ）が、従来スタート部およびエンド部で大きくなって不均一となるという問題を解決するものである。
【０００５】
【特許文献１】
特開昭６４−５１３４３号公報（第２頁、第２図）
【特許文献２】
特開平４−２９５０２４号公報（第２頁、第１図）
【特許文献３】
特開平４−２９５０２５号公報（第２頁、第１図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ゲルマニウムを含有した母材においては、加熱炉での脱水処理中に含有ゲルマニウムが揮散する。すなわち、脱水処理後のガラス母材の比屈折率差（Δｎ）の値にはこの脱水処理中のゲルマニウムの揮散量が大きく影響しており、ガラス母材の比屈折率差（Δｎ）がロット毎で変動する現象には、脱水中のゲルマニウムの揮散量の変動が原因の一つであると考えることができる。
一方、ゲルマニウムの揮散量は、加熱炉の脱水処理条件と投入される母材の状態で決定されるため、投入される母材の性状がロット毎で変動するとそれに応じて比屈折率差（Δｎ）が変動すると考えられる。
【０００７】
このことから、ＶＡＤ法によって製造され中心部にゲルマニウムを含有する光ファイバ用多孔質ガラス母材を、加熱炉にて脱水・焼結して光ファイバ母材を製造する際に、ゲルマニウムの揮散量の変動によりガラス母材のコア部とクラッド部の比屈折率差（Δｎ）が、加熱炉に投入する母材のロッド毎で変動するという問題が生じる。
【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、比屈折率差（Δｎ）を均一に保つことのできる光ファイバ母材の製造方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、本発明にかかる光ファイバ母材の製造方法は、ゲルマニウムを含有する多孔質ガラス母材を加熱して、脱水、焼結する光ファイバ母材の製造方法において、前記多孔質ガラス母材の外径に応じて脱水処理温度を設定することを特徴としている。
【００１０】
このように構成された光ファイバ母材の製造方法においては、光ファイバ母材の比屈折率差に大きく影響するゲルマニウムの揮散量が、処理される多孔質ガラス母材の外径と脱水処理温度によって決定されることから、多孔質ガラス母材の外径に応じて脱水処理温度を設定することにより比屈折率差を一定に保持する。
【００１１】
また、本発明にかかる光ファイバ母材の製造方法は、前記多孔質ガラス母材の長手方向の平均外径に応じて前記脱水処理温度を設定してもよい。
【００１２】
このように構成された光ファイバ母材の製造方法においては、多孔質ガラス母材の長手方向の平均外径を基準として脱水処理温度を設定することにより、光ファイバ母材の比屈折率差を一定にすることができる。
【００１３】
また、本発明にかかる光ファイバ母材の製造方法は、前記多孔質ガラス母材の外径が所定値以上大きい場合には前記脱水処理温度を高く設定し、前記多孔質ガラス母材の外径が前記設定値より小さい場合には前記脱水処理温度を低く設定するように制御することを特徴としている。
【００１４】
このように構成された光ファイバ母材の製造方法においては、多孔質ガラス母材の外径が所定値以上大きい場合にはゲルマニウムの揮散量が少なくなるため、脱水処理温度を高く設定してゲルマニウムの揮散量を増加させて調整する。また、多孔質ガラス母材の外径が所定値より小さい場合には、ゲルマニウムの揮散量が多くなるため脱水処理温度を低く設定してゲルマニウムの揮散量を調整する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る光ファイバ母材の製造方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１６】
まず、図１に示すように、ＶＡＤ法により多孔質ガラス母材１０を作成する。すなわち、チャンバー１１の内部に回転するターゲット棒１２を吊り下げておき、下方に設けられているコア用バーナ１３およびクラッド用バーナ１４からのスートをターゲット棒１２に堆積させる。
このとき、コア用バーナ１３にはＳｉＣｌ４＋ＧｅＣｌ４を供給し、クラッド用バーナ１４にはＳｉＣｌ４を供給することにより、ゲルマニウムを含有するコア部１０ａと、このコア部１０ａの周囲にクラッド部１０ｂを形成し、成長に伴ってターゲット棒１２を引上げて多孔質ガラス母材１０を形成する。
このとき、コア部１０ａ、クラッド部１０ｂに堆積しなかったガラス微粒子は排気口１５から排出される。
【００１７】
次に、多孔質ガラス母材１０を脱水処理する。図２には、本発明にかかる光ファイバ母材の製造方法による脱水・焼結処理を実施するための加熱炉３０が示されている。
この加熱炉３０は、炉心管３１およびヒータ３２を備えている。炉心管３１の上部には、処理前の多孔質ガラス母材１０を保持するとともに処理後の光ファイバ母材２０を保持して回転しながら上下移動する母材送り機構３３を有している。
【００１８】
また、炉心管３１の下端部には雰囲気ガスの導入口３５が設けられており、炉心管３１の上端部には排気口３６が設けられている。
【００１９】
従って、加熱炉３０により多孔質ガラス母材１０の脱水焼結処理を行うには、母材送り機構３３により多孔質ガラス母材１０を保持して上方から炉心管３１に挿入する。この多孔質ガラス母材１０は、予め外径が測定してあり、その外径測定結果に応じて脱水処理温度を設定する。
ヒータ３２により炉心管３１を加熱して、母材送り機構３３により多孔質ガラス母材１０を回転させながら炉心管３１に供給し、多孔質ガラス母材１０の先端部から基端部に向かって設定した脱水処理温度で漸次脱水処理を行う。脱水処理が行われた多孔質ガラス母材は、加熱炉の温度を上げて順次焼結させてゆく。
【００２０】
図３には、脱水処理温度１１００℃、焼結温度１５５０℃で脱水処理を行って光ファイバ母材２０を製造した場合における、処理前の多孔質ガラス母材１０の長手方向の平均外径（ｍｍ）と、処理後の光ファイバ母材２０の比屈折率差（Δｎ（％））との関係が示されている。
すなわち、脱水処理温度を一定にして脱水処理を行った場合でも、多孔質ガラス母材１０の外径が変化すると、処理後の比屈折率差（Δｎ（％））が変化することがわかった。
【００２１】
一方、図４には、外径が一定（ここでは例えば１５５ｍｍ）の多孔質ガラス母材１０を脱水処理温度が異なる加熱炉３０に投入して光ファイバ母材２０を製造した場合の、脱水処理温度（℃）と光ファイバ母材２０の比屈折率差（Δｎ（％））との関係が示されている。
すなわち、外径が一定の多孔質ガラス母材１０を使用する場合でも、脱水処理温度が変化すると、処理後の比屈折率差（Δｎ（％））が変化することがわかった。
【００２２】
次に、本発明に係る光ファイバ母材の製造方法について説明する。この製造方法は、予め多孔質ガラス母材１０の外径を測定しておき、その外径測定結果に基づき手動で脱水処理温度を設定するものである。
多孔質ガラス母材１０の外径が所定値より大きい場合にはゲルマニウムの揮散量が少なくなるため脱水処理温度を高く設定し、多孔質ガラス母材１０の外径が所定値より小さい場合にはゲルマニウムの揮散量が多くなるため脱水処理温度を低く設定する。
【００２３】
まず、目標とする比屈折率差（Δｎ）を例えば０．３６とする。加熱炉３０に多孔質ガラス母材１０を挿入する前に、予め多孔質ガラス母材１０の外径を測定しておく。外径の測定は、例えば、外径測定器３７を用いて、多孔質ガラス母材１０の長手方向の外径を測定していき、多孔質ガラス母材１０の有効部の平均外径を外径として採用することができる。また、複数個の多孔質ガラス母材の外径の平均値を外径をして採用してもよい。その後、図４に示すような光ファイバ母材２０の比屈折率差Δｎと脱水処理温度との関係を示すグラフから、前述のようにして求められた多孔質ガラス母材１０の外径に対応する脱水処理温度を決定する。
【００２４】
例えば、多孔質ガラス母材１０の外径が１５５ｍｍであったとすると、外径１５５ｍｍに対するデータにおいて比屈折率差Δｎ＝０．３６に対する脱水処理温度を読み取る。これより、ここでは脱水処理温度＝１１００℃が得られる。脱水処理温度が求められたなら、加熱炉３０に多孔質ガラス母材１０を挿入して、加熱炉の温度が１１００℃となるように、手動にて設定し脱水処理を行う。脱水処理後、多孔質ガラス母材１０を１５５０℃で焼結処理し、多孔質ガラス母材を透明化処理する。
【００２５】
このようにして製造された光ファイバ母材２０の比屈折率差Δｎの分布が、図５に示されている。ここでは、ロット数Ｎ＝３０の多孔質ガラス母材１０について比屈折率差Δｎが示されている。
これより、光ファイバ母材２０の比屈折率差Δｎは、目標値である０．３６付近の狭い範囲で変動しており、ロットにかかわらずほぼ一定の比屈折率差Δｎを備えた光ファイバ母材２０が製造されていることがわかる。
【００２６】
一方、図６のグラフには、比較例として、多孔質ガラス母材１０の外径にかかわらず、脱水処理温度の設定を行わずに１１００℃に定めて、焼結温度を１５５０℃として処理した場合における光ファイバ母材２０の比屈折率差Δｎの分布が示されている。
この場合には、多孔質ガラス母材１０の外径に応じて脱水処理温度を設定した図５に示した場合と比較して、製造された光ファイバ母材２０の比屈折率差Δｎが、ロット毎に大きくばらついていることがわかる。
【００２７】
以上、前述した光ファイバ母材の製造方法によれば、光ファイバ母材２０の比屈折率差Δｎに大きく影響するゲルマニウムの揮散量が、処理される多孔質ガラス母材１０の外径と脱水処理温度によって決定されることから、多孔質ガラス母材１０の外径に応じて脱水処理温度を設定して処理を行うことにより、比屈折率差が均一な光ファイバ母材２０を製造することができる。
【００２８】
また、本発明に係る光ファイバ母材の製造方法は、脱水処理温度を自動設定してもよい。図７に示す加熱炉を用いて、多孔質ガラス母材の外径に応じて脱水処理温度を自動設定する方法を説明する。
多孔質ガラス母材１０の外径が所定値より大きい場合にはゲルマニウムの揮散量が少なくなるため脱水処理温度を高く設定し、多孔質ガラス母材１０の外径が所定値より小さい場合にはゲルマニウムの揮散量が多くなるため脱水処理温度を低く設定するように制御する。
【００２９】
まず、目標とする比屈折率差（Δｎ）を例えば０．３６に設定し、このときの多孔質ガラス母材１０の外径を外径測定器３７により測定して制御装置３４に伝達する。ここで、多孔質ガラス母材１０の外径として、多孔質ガラス母材１０の有効部の平均外径を採用することができる。
このために、一旦、母材送り機構３３により多孔質ガラス母材１０を炉心管３１の内部に挿入しながら、外径測定器３７により多孔質ガラス母材１０の外径を長手方向に沿って測定して測定値は制御装置３４に伝達される。このとき、母材送り機構３３の送り量により多孔質ガラス母材１０の有効部の長さＬも同時に測定して制御装置３４に伝達する。これにより、制御装置３４は、多孔質ガラス母材１０の有効部の外径の平均値を求めることができ、これを外径とする。
【００３０】
制御装置３４では、予めデータとしてメモリに記憶されている図４に示すような光ファイバ母材２０の比屈折率差Δｎと脱水処理温度との関係を示すグラフから、前述のようにして求められた多孔質ガラス母材１０の外径に対応する脱水処理温度を決定する。
例えば、多孔質ガラス母材１０の外径が１５５ｍｍであったとすると、外径１５５ｍｍに対するデータにおいて比屈折率差Δｎ＝０．３６に対する脱水処理温度を読み取る。これより、ここでは脱水処理温度＝１１００℃が得られる。
【００３１】
制御装置３４は、以上のようにして求められた脱水処理温度となるようにヒータ３２を制御して脱水処理を行い、１５５０℃で焼結処理を行う。
その結果、光ファイバ母材２０の比屈折率差Δｎは、目標値である０．３６付近の狭い範囲で変動しており、ロットにかかわらずほぼ一定の比屈折率差Δｎを備えた光ファイバ母材２０が製造できた。
【００３２】
従来の方法を用いて、多孔質ガラス母材１０の外径にかかわらず、脱水処理温度の調整を行わずに１１００℃に定めて、焼結温度を１５５０℃として処理した場合における光ファイバ母材２０の比屈折率差Δｎの分布を調べてみた。
この場合には、多孔質ガラス母材１０の外径に応じて脱水処理温度を設定した上述の方法と比較して、製造された光ファイバ母材２０の比屈折率差Δｎが、ロット毎に大きくばらついてしまった。
【００３３】
なお、本発明の光ファイバ母材の製造方法は、前述した実施形態に限定されるものでなく、適宜な変形、改良等が可能である。
例えば、前述した各実施形態では、一旦、多孔質ガラス母材１０の全体を炉心管３１に挿入して全体の外径を測定し、多孔質ガラス母材１０の有効部１５の長さＬから平均外径を求めて外径としたが、この他、予め別の測定機により平均外径を求めて制御装置３４に入力することもできる。
【００３４】
あるいは、多孔質ガラス母材１０の外径を外径測定器３７により測定しながら炉心管３１に挿入して脱水処理を行うことも可能である。この場合には、多孔質ガラス母材１０が、外径測定器３７による測定位置からヒータ３２による加熱位置へ移動するのに要する時間Ｔを考慮する必要がある。すなわち、加熱されている多孔質ガラス母材１０の外径として、時間Ｔだけ前に測定された外径を採用して脱水処理温度を決定するようにする。
【００３５】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明にかかる光ファイバ母材の製造方法によれば、光ファイバ母材の比屈折率差に大きく影響するゲルマニウムの揮散量が、処理される多孔質ガラス母材の外径と脱水処理温度によって決定されることから、多孔質ガラス母材の外径に応じて脱水処理温度を調整することにより比屈折率差が均一な光ファイバ母材を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＶＡＤ法により多孔質ガラス母材を作成する状態を示す説明図である。
【図２】本発明に係る光ファイバ母材の製造方法を実施する製造装置を示す全体構成図である。
【図３】処理後の光ファイバ母材の比屈折率差と処理前の多孔質ガラス母材の外径との関係を示すグラフである。
【図４】処理後の光ファイバ母材の比屈折率差と脱水処理温度との関係を示すグラフである。
【図５】本発明に係る光ファイバ母材の製造方法により多孔質ガラス母材の外径に応じて脱水処理温度を設定して製造された光ファイバ母材の比屈折率差の分布を示すグラフである。
【図６】多孔質ガラス母材の外径に応じて脱水処理温度を設定することなく製造された光ファイバ母材の比屈折率差の分布を示すグラフである。
【図７】本発明に係る光ファイバ母材の製造方法を実施する別な製造装置を示す全体構成図である。
【符号の説明】
１０ 多孔質ガラス母材
２０ 光ファイバ母材
３０ 加熱炉[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing an optical fiber preform.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, there has been a method for manufacturing an optical fiber preform in which a soot base material (porous glass base material) is heated while moving in a longitudinal direction in a heating furnace and is gradually dehydrated and vitrified from the distal end portion toward the proximal end portion. (For example, refer to Patent Document 1).
In this manufacturing method, the moving speed of the soot base material is changed in accordance with the fluctuation of the outer diameter in the longitudinal direction. The larger the outer diameter, the slower the moving speed, and the smaller the outer diameter, the faster the moving speed. Thereby, even if the outer diameter of the soot base material fluctuates in the longitudinal direction, a glass base material having a uniform refractive index difference in the longitudinal direction can be obtained. Further, dehydration and transparent vitrification can be performed at a moving speed optimum for the outer diameter of the soot base material, and a glass base material stable in the longitudinal direction can be obtained.
[0003]
Also disclosed is a method of manufacturing an optical fiber preform in which a porous glass preform prepared by depositing germanium-doped glass particles on a target substrate and pulling it up in the axial direction is dehydrated and sintered at a high temperature. (For example, refer to Patent Document 2 and Patent Document 3.)
In the method of manufacturing an optical fiber preform disclosed in Patent Document 2, when the porous glass preform is dehydrated and sintered, the dehydration temperature is controlled according to the pulling rate of the porous glass preform. This is because the relative refractive index difference (Δn) of the porous glass base material doped with germanium decreases as the pulling speed increases and decreases as the processing temperature increases during the dehydration processing of the porous glass base material. This is because the relative refractive index difference (Δn) between the lots can be made constant. The relative refractive index difference (Δn) is a parameter representing the degree of difference between the refractive index of the core and the refractive index of the cladding.
[0004]
In addition, in the method for manufacturing an optical fiber preform disclosed in Patent Document 3, the dehydration temperature of the porous glass preform is set higher than the intermediate portion at the start and end portions of the porous glass preform. It is to set. This solves the problem that the relative refractive index difference (Δn) in the longitudinal direction of the optical fiber preform obtained by the subsequent sintering process becomes large and non-uniform in the conventional start portion and end portion. .
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Unexamined Patent Publication No. 64-51343 (2nd page, FIG. 2)
[Patent Document 2]
JP-A-4-295024 (page 2, FIG. 1)
[Patent Document 3]
JP-A-4-295025 (Page 2, Fig. 1)
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the base material containing germanium, the contained germanium is volatilized during the dehydration process in the heating furnace. That is, the value of the relative refractive index difference (Δn) of the glass base material after the dehydration process is greatly influenced by the volatilization amount of germanium during the dehydration process, and the relative refractive index difference (Δn) of the glass base material is a lot. It can be considered that the phenomenon that varies from one to the other is caused by variation in the volatilization amount of germanium during dehydration.
On the other hand, since the volatilization amount of germanium is determined by the dehydration conditions of the heating furnace and the state of the base material to be charged, if the properties of the base material to be charged fluctuate from lot to lot, the relative refractive index difference (Δn) ) May vary.
[0007]
From this, when producing an optical fiber preform by dehydrating and sintering a porous glass preform for optical fiber that is manufactured by the VAD method and contains germanium in the center, the volatilization amount of germanium This causes a problem that the relative refractive index difference (Δn) between the core portion and the clad portion of the glass base material varies for each rod of the base material introduced into the heating furnace.
[0008]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a method for manufacturing an optical fiber preform that can keep the relative refractive index difference (Δn) uniform.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-described object, a method of manufacturing an optical fiber preform according to the present invention includes heating a porous glass preform containing germanium, dehydrating, and sintering the optical fiber preform. The dehydrating temperature is set according to the outer diameter of the porous glass base material.
[0010]
In the manufacturing method of the optical fiber preform thus configured, the volatilization amount of germanium that greatly affects the relative refractive index difference of the optical fiber preform is determined by the outer diameter of the porous glass preform to be processed and the dehydration treatment temperature. Therefore, the relative refractive index difference is kept constant by setting the dehydration temperature in accordance with the outer diameter of the porous glass base material.
[0011]
Moreover, the manufacturing method of the optical fiber preform concerning this invention may set the said dehydration process temperature according to the average outer diameter of the longitudinal direction of the said porous glass preform | base_material.
[0012]
In the optical fiber preform manufacturing method configured as described above, by setting the dehydration temperature on the basis of the average outer diameter in the longitudinal direction of the porous glass preform, the relative refractive index difference of the optical fiber preform is reduced. Can be constant.
[0013]
Further, in the method for manufacturing an optical fiber preform according to the present invention, when the outer diameter of the porous glass preform is larger than a predetermined value, the dehydration temperature is set high, and the outer diameter of the porous glass preform is set. When the value is smaller than the set value, the dehydration temperature is controlled to be set low.
[0014]
In the manufacturing method of the optical fiber preform thus configured, the germanium volatilization amount decreases when the outer diameter of the porous glass preform is larger than a predetermined value. Adjust by increasing the amount of volatilization. Further, when the outer diameter of the porous glass base material is smaller than a predetermined value, the volatilization amount of germanium increases, so the dehydration temperature is set low to adjust the volatilization amount of germanium.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of a method for manufacturing an optical fiber preform according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
[0016]
First, as shown in FIG. 1, a porous glass base material 10 is prepared by the VAD method. That is, the rotating target rod 12 is suspended inside the chamber 11, and soot from the core burner 13 and the cladding burner 14 provided below is deposited on the target rod 12.
At this time, the core burner 13 supplies SiCl 4 + GeCl 4, by supplying the SiCl 4 in the cladding burner 14, a core portion 10a containing germanium, cladding portion 10b around the core portion 10a And the target rod 12 is pulled up along with the growth to form the porous glass base material 10.
At this time, glass fine particles not deposited on the core portion 10a and the clad portion 10b are discharged from the exhaust port 15.
[0017]
Next, the porous glass base material 10 is dehydrated. FIG. 2 shows a heating furnace 30 for performing a dehydration / sintering process by the method of manufacturing an optical fiber preform according to the present invention.
The heating furnace 30 includes a furnace core tube 31 and a heater 32. At the top of the core tube 31, there is a base material feed mechanism 33 that holds the porous glass base material 10 before processing and moves the optical fiber base material 20 after processing while moving up and down.
[0018]
An atmosphere gas introduction port 35 is provided at the lower end portion of the core tube 31, and an exhaust port 36 is provided at the upper end portion of the core tube 31.
[0019]
Therefore, in order to perform the dehydration sintering process of the porous glass base material 10 by the heating furnace 30, the porous glass base material 10 is held by the base material feeding mechanism 33 and inserted into the furnace core tube 31 from above. The outer diameter of the porous glass base material 10 is measured in advance, and the dehydration temperature is set according to the outer diameter measurement result.
The furnace core tube 31 is heated by the heater 32, and the porous glass preform 10 is supplied to the furnace core tube 31 while being rotated by the preform feed mechanism 33. From the distal end portion of the porous glass preform 10 to the proximal end portion. Gradual dehydration is performed at the set dehydration temperature. The porous glass base material that has been subjected to the dehydration process is sequentially sintered by raising the temperature of the heating furnace.
[0020]
FIG. 3 shows the average outer diameter in the longitudinal direction of the porous glass preform 10 before treatment in the case where the optical fiber preform 20 is manufactured by dehydration treatment at a dehydration temperature of 1100 ° C. and a sintering temperature of 1550 ° C. mm) and the relative refractive index difference (Δn (%)) of the optical fiber preform 20 after processing.
That is, even when the dehydration process was performed at a constant dehydration temperature, it was found that when the outer diameter of the porous glass base material 10 changes, the relative refractive index difference (Δn (%)) after the process changes. .
[0021]
On the other hand, FIG. 4 shows a dehydration process in the case where the optical fiber preform 20 is manufactured by putting the porous glass preform 10 having a constant outer diameter (here, for example, 155 mm) into the heating furnace 30 having a different dehydration temperature. The relationship between the temperature (° C.) and the relative refractive index difference (Δn (%)) of the optical fiber preform 20 is shown.
That is, it was found that even when the porous glass base material 10 having a constant outer diameter is used, the relative refractive index difference (Δn (%)) after the treatment changes when the dehydration treatment temperature changes.
[0022]
Next, the manufacturing method of the optical fiber preform according to the present invention will be described. In this manufacturing method, the outer diameter of the porous glass base material 10 is measured in advance, and the dehydration temperature is manually set based on the outer diameter measurement result.
When the outer diameter of the porous glass base material 10 is larger than a predetermined value, the volatilization amount of germanium is reduced, so the dehydration temperature is set high. When the outer diameter of the porous glass base material 10 is smaller than the predetermined value, Since the volatilization amount of germanium increases, the dehydration temperature is set low.
[0023]
First, the target relative refractive index difference (Δn) is set to 0.36, for example. Before the porous glass base material 10 is inserted into the heating furnace 30, the outer diameter of the porous glass base material 10 is measured in advance. The outer diameter is measured by, for example, measuring the outer diameter in the longitudinal direction of the porous glass base material 10 by using an outer diameter measuring device 37, and determining the average outer diameter of the effective portion of the porous glass base material 10. It can be adopted as the diameter. Further, an average value of the outer diameters of the plurality of porous glass base materials may be adopted as the outer diameter. Thereafter, from the graph showing the relationship between the relative refractive index difference Δn of the optical fiber preform 20 and the dehydration temperature as shown in FIG. 4, it corresponds to the outer diameter of the porous glass preform 10 obtained as described above. Determine the dehydration temperature to be used.
[0024]
For example, if the outer diameter of the porous glass base material 10 is 155 mm, the dehydration temperature for the relative refractive index difference Δn = 0.36 is read in the data for the outer diameter 155 mm. Thus, the dehydration temperature = 1100 ° C. is obtained here. When the dehydration temperature is obtained, the porous glass base material 10 is inserted into the heating furnace 30 and is manually set so that the temperature of the heating furnace becomes 1100 ° C., and the dehydration process is performed. After the dehydration treatment, the porous glass base material 10 is sintered at 1550 ° C. to make the porous glass base material transparent.
[0025]
The distribution of the relative refractive index difference Δn of the optical fiber preform 20 thus manufactured is shown in FIG. Here, the relative refractive index difference Δn is shown for the porous glass base material 10 having the number of lots N = 30.
Accordingly, the relative refractive index difference Δn of the optical fiber preform 20 fluctuates in a narrow range near the target value of 0.36, and an optical fiber having a substantially constant relative refractive index difference Δn regardless of the lot. It can be seen that the base material 20 is manufactured.
[0026]
On the other hand, in the graph of FIG. 6, as a comparative example, regardless of the outer diameter of the porous glass base material 10, the dehydration temperature was not set and the temperature was set to 1100 ° C. and the sintering temperature was 1550 ° C. In this case, the distribution of the relative refractive index difference Δn of the optical fiber preform 20 is shown.
In this case, the relative refractive index difference Δn of the manufactured optical fiber preform 20 is compared with the case shown in FIG. 5 in which the dehydration treatment temperature is set according to the outer diameter of the porous glass preform 10. It can be seen that the lots vary widely.
[0027]
As described above, according to the method for manufacturing an optical fiber preform described above, the volatilization amount of germanium that greatly affects the relative refractive index difference Δn of the optical fiber preform 20 causes the outer diameter and dehydration of the porous glass preform 10 to be processed. Since it is determined by the processing temperature, the optical fiber preform 20 having a uniform relative refractive index difference is manufactured by setting the dehydration processing temperature according to the outer diameter of the porous glass preform 10 and performing the treatment. Can do.
[0028]
Moreover, the manufacturing method of the optical fiber preform according to the present invention may automatically set the dehydration processing temperature. A method for automatically setting the dehydration temperature according to the outer diameter of the porous glass base material using the heating furnace shown in FIG. 7 will be described.
When the outer diameter of the porous glass base material 10 is larger than a predetermined value, the volatilization amount of germanium is reduced, so the dehydration temperature is set high. When the outer diameter of the porous glass base material 10 is smaller than the predetermined value, Since the volatilization amount of germanium increases, the dehydration temperature is controlled to be set low.
[0029]
First, the target relative refractive index difference (Δn) is set to 0.36, for example, and the outer diameter of the porous glass base material 10 at this time is measured by the outer diameter measuring device 37 and transmitted to the control device 34. Here, the average outer diameter of the effective portion of the porous glass base material 10 can be adopted as the outer diameter of the porous glass base material 10.
For this purpose, once the porous glass preform 10 is inserted into the core tube 31 by the preform feeding mechanism 33, the outer diameter of the porous glass preform 10 is adjusted along the longitudinal direction by the outer diameter measuring device 37. The measured value is measured and transmitted to the control device 34. At this time, the length L of the effective portion of the porous glass base material 10 is simultaneously measured by the feed amount of the base material feed mechanism 33 and transmitted to the control device 34. Thereby, the control apparatus 34 can obtain | require the average value of the outer diameter of the effective part of the porous glass base material 10, and let this be an outer diameter.
[0030]
In the control device 34, it is obtained as described above from the graph showing the relationship between the relative refractive index difference Δn of the optical fiber preform 20 and the dehydration temperature as shown in FIG. The dehydration temperature corresponding to the outer diameter of the porous glass base material 10 is determined.
For example, if the outer diameter of the porous glass base material 10 is 155 mm, the dehydration temperature for the relative refractive index difference Δn = 0.36 is read in the data for the outer diameter 155 mm. Thus, the dehydration temperature = 1100 ° C. is obtained here.
[0031]
The control device 34 performs the dehydration process by controlling the heater 32 so as to achieve the dehydration process temperature obtained as described above, and performs the sintering process at 1550 ° C.
As a result, the relative refractive index difference Δn of the optical fiber preform 20 fluctuates in a narrow range near the target value of 0.36, and an optical fiber having a substantially constant relative refractive index difference Δn regardless of the lot. The base material 20 was manufactured.
[0032]
Regardless of the outer diameter of the porous glass preform 10 using the conventional method, the optical fiber preform in the case where the sintering temperature is set to 1550 ° C. without adjusting the dehydration treatment temperature and the sintering temperature is set to 1550 ° C. The distribution of 20 relative refractive index differences Δn was examined.
In this case, the relative refractive index difference Δn of the manufactured optical fiber preform 20 is different for each lot as compared with the above-described method in which the dehydration temperature is set according to the outer diameter of the porous glass preform 10. It has varied greatly.
[0033]
In addition, the manufacturing method of the optical fiber preform of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and appropriate modifications and improvements can be made.
For example, in each of the above-described embodiments, the entire porous glass base material 10 is once inserted into the core tube 31 to measure the entire outer diameter, and from the length L of the effective portion 15 of the porous glass base material 10. Although the average outer diameter is obtained and set as the outer diameter, the average outer diameter can be obtained in advance by another measuring machine and input to the control device 34.
[0034]
Alternatively, the outer diameter of the porous glass base material 10 can be inserted into the core tube 31 while being measured by the outer diameter measuring device 37, and dehydration can be performed. In this case, it is necessary to consider the time T required for the porous glass base material 10 to move from the measurement position by the outer diameter measuring device 37 to the heating position by the heater 32. That is, as the outer diameter of the heated porous glass base material 10, the outer diameter measured before time T is adopted to determine the dehydration processing temperature.
[0035]
【The invention's effect】
As described above, according to the method for manufacturing an optical fiber preform according to the present invention, the volatilization amount of germanium that greatly affects the relative refractive index difference of the optical fiber preform is reduced in the porous glass preform to be processed. Since it is determined by the outer diameter and the dehydration temperature, an optical fiber preform having a uniform relative refractive index difference can be manufactured by adjusting the dehydration temperature according to the outer diameter of the porous glass preform.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a state in which a porous glass base material is created by a VAD method.
FIG. 2 is an overall configuration diagram showing a manufacturing apparatus for carrying out a method for manufacturing an optical fiber preform according to the present invention.
FIG. 3 is a graph showing a relationship between a relative refractive index difference of an optical fiber preform after treatment and an outer diameter of a porous glass preform before treatment.
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the relative refractive index difference of the optical fiber preform after treatment and the dehydration treatment temperature.
FIG. 5 shows a distribution of relative refractive index differences of an optical fiber preform manufactured by setting the dehydration temperature according to the outer diameter of the porous glass preform by the optical fiber preform manufacturing method according to the present invention. It is a graph.
FIG. 6 is a graph showing a distribution of a relative refractive index difference of an optical fiber preform manufactured without setting a dehydration temperature according to the outer diameter of the porous glass preform.
FIG. 7 is an overall configuration diagram showing another manufacturing apparatus for carrying out an optical fiber preform manufacturing method according to the present invention.
[Explanation of symbols]
10 Porous Glass Base Material 20 Optical Fiber Base Material 30 Heating Furnace
