JP2008069023A

JP2008069023A - 光ファイバ母材の製造方法

Info

Publication number: JP2008069023A
Application number: JP2006247424A
Authority: JP
Inventors: Masahide Ito; 正秀伊東
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 2006-09-13
Filing date: 2006-09-13
Publication date: 2008-03-27
Anticipated expiration: 2026-09-13
Also published as: JP4690979B2

Abstract

【課題】長手方向のガラス微粒子付着倍率の均一性の高い光ファイバ母材を得るための製法を提供する。
【解決手段】例えば３本のバーナを互いに所定の間隔を保持しながら往復移動させつつ、回転するターゲットロッドの外周にガラス微粒子を堆積させる光ファイバ母材の製造方法において、３本のバーナの往復移動距離が各々異なるＬ_Ａ、Ｌ_Ｂ、Ｌ_Ｃ、であって、この中で標準となるバーナの片道の移動距離をＬ_Ｓ、標準移動速度をＶ_Ｓとしたとき、ガラス微粒子堆積中の各バーナの基本移動速度Ｖｎ＝（Ｌｎ／Ｌ_Ｓ）×Ｖ_Ｓとし、標準バーナとそれ以外のバーナとの間隔が予め設定されている上限値や下限値を越えたら、越えたバーナの移動速度を調整し、標準となるバーナとの間隔を下限値と上限値の範囲内になるように調整する。
【選択図】図３

Description

本発明は、光ファイバ母材の製造方法に関するものであり、特に、複数本のバーナを用いてターゲットロッドの外周にガラス微粒子を堆積させて光ファイバ用の多孔質母材を製造する光ファイバ母材の製造方法に関するものである。

光ファイバ母材の製造方法の１つに、例えば、光ファイバ用のターゲットロッド（以下単にターゲットロッドと称す。）を、自身の軸心を回転中心として回転させつつ、複数本のバーナをこのターゲットロッドに沿って往復移動させ、該ターゲットロッドの外周にガラス微粒子を堆積させる方法がある。
因みに、バーナでガラス微粒子を生成する方法としては、バーナの酸素／水素火炎中にＳｉＣｌ_４等の原料ガスを導入し、火炎加水分解法によりガラス微粒子を生成させるのが一般的である。
但し、これ以外にも高周波誘導プラズマトーチ等を用いる方法等幾つか別の方法も知られている。
また、ターゲットロッドとしてはガラス棒や耐火性マンドレル等が使用されることもある。いずれにせよ、製造された多孔質性の光ファイバ母材は、以後高温加熱されて脱水、透明ガラス化され、さらに加熱溶融されてその一端から順次光ファイバに線引きされる。

前述したようにバーナでガラス微粒子を生成し、これをターゲットロッドの外周に堆積せしめて多孔質性の光ファイバ母材を製造する場合、いかに堆積効率を高め、より短時間で光ファイバ母材を製造するかは大きな課題である。
そこで昨今では、ターゲットロッドの外周に複数のバーナを配置し、複数のバーナで同時にターゲットロッド外周にガラス微粒子を堆積させる方法が一般的になってきている。

しかしながら、ターゲットロッドに沿って複数のバーナを往復移動させる方法において、ターゲットロッドの端部で複数のバーナを折り返す際、その折り返し位置をみな同じにして停止時間を設けると、折り返し位置がバーナに曝される時間が長くなってしまう。その結果、折り返し位置が非常に高温になって部分的に高密度になり、こぶ状突起ができてしまうことがある。
昨今では、生産性を高める目的から、透明ガラス化された光ファイバ母材を延伸して細径化することなく、直接光ファイバに線引きする方法が実用化されているが、このように光ファイバ母材の端部にこぶ状突起ができると、線引炉にこの光ファイバ母材が入らなくなったり、仮に入ったとしても線引炉内を満たす雰囲気ガスの流れが異常をきたし、高品質の光ファイバを安定して得ることができなくなる、等の問題が発生する。

この問題を解決すべく、例えば特許文献１には、複数のバーナのターゲットロッド端部における折り返し位置をすべて異ならせる、あるいは折り返し時のバーナの待ち時間をなくする、という提案がなされている。

特開平１０−８１５３７号公報

ところで、透明ガラス化された光ファイバ母材を延伸して細径化することなく、直接光ファイバに線引きする方法においては、特に透明ガラス化直後の光ファイバ母材の長手方向の外径が極めて重要になる。
このように透明ガラス化された光ファイバ母材を延伸することなく直ちに線引きしようとする場合、前述した特許文献１に記載のように、単にターゲットロッド端部で複数のバーナの折り返し位置をずらしたり、折り返し時の待ち時間をなくする工夫だけでは、不充分であることがわかってきた。
例えば、特許文献１に開示されている方法を採用することにより、こぶ状突起の発生は回避できるが、製造された光ファイバ母材の両端のテーパ部分が長くなり、母材全長に対して有効部分の長さが短くなってしまう問題が生じた。

これは、特許文献１では、各バーナの移動距離が等しくなるように、両端での折り返し位置のずらし量を等しくしているためである。
透明ガラス化された光ファイバ母材を直接光ファイバに線引きする場合、線引開始端と終了端では最適な母材形状が異なるため、光ファイバ母材の有効部分が最大となる光ファイバ母材の形状を実現するためには、ガラス微粒子を堆積させるにあたり、ターゲットロッド両端での折り返し位置のずらし量を変える必要がある。
しかしながら、両端での折り返し量を変えた場合、往復移動する各バーナの片道移動距離が等しくならなくなってしまう。
このように各バーナの片道移動距離が等しくない状態で、バーナの火炎同士が互いに干渉しないように各バーナ同士がある所定の間隔を維持するように制御しようとすると、バーナ動作が複雑になって、光ファイバ母材長手方向のガラス微粒子の付着倍率を均一にすることが困難になる。

上記問題に鑑み本発明の目的は、複数のバーナを用いてターゲットロッド外周にガラス微粒子を堆積する光ファイバ母材の製造方法において、各バーナの移動距離が異なる場合においても、長手方向のガラス微粒子付着倍率の均一性の高い光ファイバ母材を得るための製造方法を提供することにある。

前記目的を達成すべく本発明の請求項１記載の光ファイバ母材の製造方法は、ｍ（ｍ≧２）本のバーナの噴き出し口を、軸心を回転中心として回転するターゲットロッドに向けて配置し、かつ前記ｍ本のバーナを前記ターゲットロッドの一端から他端に向けて順次互いに所定の間隔を保持しながら往復移動させつつ、前記ｍ本のバーナで生成したガラス微粒子を前記ターゲットロッドの外周に堆積させる光ファイバ母材の製造方法において、往復移動している前記ｍ本のバーナの片道の移動距離が各々異なるＬｎであって、前記ｍ本のバーナの片道の移動距離の平均値を標準片道移動距離Ｌ_Ｓとし、前記ターゲットロッドの外周にガラス微粒子堆積中の標準移動速度をＶ_Ｓとしたとき、各バーナの基本移動速度ＶｎをＶｎ＝（Ｌｎ／Ｌ_Ｓ）×Ｖ_Ｓとすることを特徴とするものである。

また、請求項１記載の光ファイバ母材の製造方法において、前記ｍ本のバーナのうち、任意の隣接するバーナ同士の間隔が予め設定されている下限値よりも小さくなったり上限値よりも大きくなったら、前記隣接するバーナの間隔が前記下限値と上限値の範囲内になるように前記隣接するバーナのいずれか一方のバーナの移動速度を調整することも特徴である。

このようにしてなる本発明によれば、まず第１に、前記ｍ本のバーナの片道の移動距離を各々異なるＬｎにしていることから、換言すると、往復移動している複数のバーナの、ターゲットロッド端部の折り返し位置をずらしていることから、光ファイバ母材端部におけるこぶ状突起の発生を防止することができる。
加えて、ｍ本のバーナの中に標準となるバーナを決め、ガラス微粒子堆積中の各バーナの基本移動速度Ｖ_Ｓを従来のようにすべて一定ではなく、予めその片道の移動距離Ｌｎを考慮して、Ｖｎ＝（Ｌｎ／Ｌ_Ｓ）×Ｖ_Ｓとしている分、ガラス微粒子堆積中において、標準バーナとの間隔が予め設定されてる範囲を越えたバーナの移動速度調整の幅は、従来の調整幅よりも小さくて済むようになる。その結果、製造後の光ファイバ母材長手方向のガラス微粒子付着倍率のばらつきも小さくなって、ガラス化後、延伸することなく線引きしても、特性の安定した光ファイバを得ることができる。

以上のように本発明の光ファイバ母材の製造方法によれば、複数のバーナを用いてターゲットロッド外周にガラス微粒子を堆積する光ファイバ母材の製造方法において、各バーナの移動距離が異なる場合においても、長手方向のガラス微粒子付着倍率の均一性の高い光ファイバ母材を得ることができる。

以下に図を用いて、本発明の光ファイバ母材の製造方法の実施例を詳細に説明する。

図１及び図２は、本発明の一実施形態を示す模式図である。この実施形態では、ターゲットロッド１を垂直に配置し、３本のバーナＡ、Ｂ、Ｃを、その吹き出し口をターゲットロッド１に向けたまま上下方向に往復移動させている。これにより、ターゲットロッド１の表面にはガラス微粒子堆積層が形成され、光ファイバ用多孔質母材２が製造される。
ターゲットロッド１の上端はチャック３で把持し、図示しないモーターによって、このターゲットロッド１をターゲットロッド１自身の軸心を回転中心にして回転させている。ターゲットロッド１の下端は揺れ止めガイド４で定位置に保持されている。
尚、図２はバーナＡ、Ｂ、Ｃの周方向の位置を示すため、ターゲットロッド１の真上から見た状態を示している。図２に示すように、各バーナＡ、Ｂ、Ｃは、周方向に異なる位置に配置されている。

３本のバーナＡ、Ｂ、Ｃは上昇するときも、下降するときも上下方向に所定の間隔をあけて移動する。また、バーナＡ、Ｂ、Ｃは下降するときは比較的遅い速度で下降し、上昇するときは下降時より速い速度で上昇する。
そしてこの実施例では、主として比較的遅い速度で移動するバーナ下降中にターゲットロッド１外周へのガラス微粒子の堆積が行われるが、バーナＡ、Ｂ、Ｃには上昇するときも下降するときも、同じ条件で原料ガスおよび燃料ガスが供給されている。
ところで、この明細書で「バーナによりターゲットロッド１の外周にガラス微粒子堆積中」という場合には、バーナを比較的遅い移動速度で移動する場合をいい、バーナが下降中の状態を指すことにする。
それ故、バーナ上昇中の移動速度を下降中より遅くして、主としてバーナ上昇中にターゲットロッド１の外周にガラス微粒子を堆積させる場合には、前述したものとは逆に、バーナ上昇時を「バーナによりターゲットロッド１の外周にガラス微粒子堆積中」と定義する。

図３において、光ファイバ用多孔質母材２（以下単に多孔質母材２と称す。）が透明ガラス化されて線引きされる際、上部を線引終了端とし、下部を線引開始端とする。
透明ガラス化された光ファイバ母材を直接光ファイバに線引きする方法に好適に用いることができる光ファイバ母材の形状を得る、すなわち、両端の不良部分、すなわち、テーパ部分を小さくするためには、両端での折り返し位置のずらし量を線引終了端と開始端で変える必要がある。

例えば、線引終了端では、以下のような形状が要求される。
前述した透明ガラス化工程は、多孔質母材２を吊り下げた状態で、高温炉内で処理される。近年、光ファイバ母材は大型化が進んでおり、ガラス微粒子が堆積している部分全てを透明ガラス化しようとすると、ターゲットロッド１を吊り下げる支持棒が加熱され変形し、場合によっては溶融されて光ファイバ母材が落下する問題が生じる。
これを防ぐために、製品としては使用できない多孔質母材２の上端テーパ部は完全に透明ガラス化させず、不透明部分が残るように処理される。上端テーパ部に不透明部分５が残るように処理された光ファイバ母材を図４に示す。図４に示すように、不透明部分５は完全には透明ガラス化されていないので、完全に透明ガラス化されたガラス部分２’と比較すると、縮径の割合が小さいため、透明ガラス化完了時の外径が大きくなる。

一般的には、光ファイバ母材の吊り下げ方向を変更せずに各工程を進める方が効率がよく、かつ把持構造を単純にできるため、透明ガラス化工程における光ファイバ母材の上端側はそのまま線引装置に装着される際にも上端側となり、線引終了端となる。すなわち、不透明部分５は線引終了端となり、光ファイバ母材は線引終了端に外径の大きい部分、不透明部分５を有することになる。
不透明部分５となる上端テーパ部分にもともとガラス微粒子が多く堆積していると、線引終了端の外径がより大きくなる。これにより、光ファイバ母材上端側の外径と線引炉の炉心管内径のクリアランスの制約を受けることになり、線引炉の内径に適した外径の光ファイバ母材を線引きできなくなる問題が生じる。
この問題を考慮すれば、光ファイバ母材の線引終了端の外径Ｄ_Ｅと中心部の外径Ｄ_Ｇの差は３０ｍｍ以下とする必要がある。
ここで、光ファイバ母材の線引終了端の外径Ｄ_Ｅとは、透明ガラス化後の光ファイバ母材の線引終了端の最大外径を意味し、光ファイバ母材の中心外径Ｄ_Ｇとは、透明ガラス化後の光ファイバ母材の長さ方向の中心位置における外径を意味する。

図５は線引終了端でのバーナ折り返し位置のずらし量と、透明ガラス化後の光ファイバ母材の線引終了端の外径Ｄ_Ｅと中心部の外径Ｄ_Ｇの差の関係を示している。
折り返し位置のずらし量は、製造完了時の多孔質母材２の中心外径Ｄ_Ｓに対する比率で示している。図５に示すようにバーナ折り返し位置のずらし量を中心部の外径の３０％以上とすることで、線引終了端の外径Ｄ_Ｅと中心部の外径Ｄ_Ｇの差を３０ｍｍ以下とすることができる。
しかしながら、折り返し位置のずらし量を大きくし過ぎると得られる光ファイバ母材のテーパ部分の長さが長くなり、製品として使えない部分が多くなってしまうことから、バーナ折り返し位置のずらし量を多孔質母材２の中心部の外径Ｄ_Ｓの１００％以下とすることが好ましい。

また、線引開始端では、以下のような形状が要求される。
線引開始端のとなる多孔質母材２のテーパ部分に堆積しているガラス微粒子が少ないと、透明ガラス化後の光ファイバ母材においてテーパ部分の長さが長くなるため、線引きの立ち上げ時に時間がかかる問題が生じる。すなわち、製品となる光ファイバを線引きする前に、多くの製品とならない部分が生じてしまう問題が出てくる。したがって、線引開始端では、テーパ部分の形状を、線引きの立ち上げに適した形状とする必要がある。
この観点から線引開始端のバーナ折り返し位置のずらし量は製造完了時の多孔質母材２の中心部の外径Ｄ_Ｓの０％以上２５％以下とすることが好ましい。

そこで、本実施形態例では、各バーナは、少なくとも多孔質母材２の線引終了端となる端部の折り返し位置をずらして往復移動する。このとき、バーナの折り返し位置のずらし量は、例えば、ガラス微粒子堆積完了時の多孔質母材２の中心外径Ｄ_Ｓの３０％以上１００％以下とする。また、線引開始端のバーナの折り返し位置のずらし量は同様に０％以上２５％以下とする。このようにすることで、両端の不良部分を小さくすることができる。
ここで、バーナの折り返し位置のずらし量とは、図３に示すように、例えば上端の場合、片道の移動距離Ｌ_ＢがＬ_Ａ、Ｌ_Ｃの中間の大きさであるバーナＢを標準バーナとした場合、バーナＢとバーナＡ及びバーナＣとのずらし量は共にＰ_Ｅである。同様に下端の折り返し位置でも標準バーナＢからみてバーナＡ、バーナＣはそれぞれＰ_Ｓずつずらしてある。

またガラス微粒子の付着倍率は、多孔質母材２の長手方向全体の平均付着倍率の部分を１００％として、これより少ないところをマイナスで示し、多いところをプラスで示す。因みに、付着倍率とは、ガラス微粒子の実質的付着量である。それ故、もし多孔質母材２の長手方向において密度が同じ、と仮定すれば、多孔質母材２の長手方向の付着倍率の変化は、長手方向における多孔質母材２の外径の変化と読み換えることもできる。

尚、隣り合うバーナ同士の折り返し位置のずらし量Ｐ_Ｅ、Ｐ_Ｓ（以下折り返しピッチと称す。）が不均一であると、多孔質母材２の割れや外観異常が生じる恐れがある。そのため、各端での折り返しピッチは、図３に示すように、バーナＢからみてバーナＡ、バーナＣとも等しくなるように設定している。その結果、この実施例では３本のバーナの片道移動距離（以下トラバース距離と称す。）の平均値が、バーナＢのトラバース距離Ｌ_Ｂであって、このバーナＢのトラバース距離Ｌ_Ｂを標準トラバース距離Ｌ_Ｓとする。

バーナＡ、Ｂ、Ｃは、前述したように折り返しピッチＰ_Ｅ、Ｐ_Ｓを設定しているため、各バーナのトラバース距離Ｌ_Ａ〜Ｌ_Ｃがすべて異なることになる。
従って、各バーナを同一移動速度で移動させると早晩、一定の間隔が保てなくなり、形成された多孔質母材２はその密度が多孔質母材２の長手方向に不均一になり、割れや外観異常が発生し易くなる。

この問題を解決するために本発明にあっては、まず、基準とするバーナ、ここではトラバース距離がＬ_Ａ＜Ｌ_Ｂ＜Ｌ_Ｃの関係を有し、かつ移動中３本のバーナの中央に位置するバーナＢを標準バーナと決めた。
因みに、この実施例では前述したように、Ｌ_ＢはＬ_Ａ〜Ｌ_Ｃの平均値であって、長さの観点からみるとＬ_ＡとＬ_Ｃの間にある。それ故、バーナＢの片道の移動距離Ｌ_Ｂが標準片道移動距離Ｌ_Ｓに、移動速度Ｖ_Ｂが標準移動速度Ｖ_Ｓに相当する。
次に、バーナＡ、Ｃの基本移動速度を以下のように設定した。すなわち、Ｖ_Ａ＝（Ｌ_Ａ／Ｌ_Ｂ）×Ｖ_Ｂ、Ｖ_Ｃ＝（Ｌ_Ｃ／Ｌ_Ｂ）×Ｖ_Ｂとした。尚、ここで基本移動速度Ｖｎ（ｎ＝Ａ、Ｂ、Ｃ）とは、バーナによりターゲットロッド１の外周にガラス微粒子堆積中のバーナの基本移動速度であり、本実施形態では上昇する際のバーナ移動速度はＶｎよりも高速で、かつすべてのバーナで等速とした。
その上で、バーナＢとバーナＡ、バーナＣとの間隔が予め設定されている下限値より小さくなったり上限値よりも大きくなったら、バーナＢに対してバーナＡ、バーナＣの移動速度を調整し、前記標準となるバーナＢとの間隔を前記下限値と上限値の範囲内になるように調整することにした。
このように、バーナが比較的低速で移動するガラス微粒子堆積中のバーナ移動速度を、各バーナの基本移動速度Ｖｎ、すなわちこの例ではＶ_ＡやＶ_Ｃを中心値にして、調整することで、バーナＡ、バーナＣの移動速度の調整幅を小さくできる、換言すると、制御精度を上げることができる。

以下、実施例を用いて本発明の光ファイバの製造方法を具体的に説明する。
（実施例１）
３本のバーナＡ、Ｂ、Ｃを用いて多孔質母材２を製造した。
線引終了端のバーナの折り返しピッチＰ_Ｅを４０ｍｍ、線引開始端のバーナの折り返しピッチＰ_Ｓを５ｍｍとし、製造完了時の中心外径Ｄ_Ｓが２６０ｍｍの多孔質母材２を製造した。因みに、バーナＡとバーナＣのバーナの折り返し位置のずらし量は線引終了端ではＰ_Ｅ×２＝８０ｍｍであり、製造完了時の中心外径Ｄ_Ｓの３１％、同様に線引開始端ではＰ_Ｓ×２＝１０ｍｍであり、製造完了時の中心外径Ｄ_Ｓの４％である。
バーナＡ、バーナＢ及びバーナＣのトラバース距離の比がＬ_Ａ：Ｌ_Ｂ（＝Ｌ_Ｓ）：Ｌ_Ｃ＝０．９７５：１：１．０２５であったため、各バーナのガラス微粒子堆積中の基本移動速度、この例ではバーナ下降時の基本移動速度は、標準となるバーナ移動速度Ｖ_ＳがバーナＢの基本移動速度Ｖ_Ｂであるから、バーナＡの基本移動速度はＶ_Ｂ×０．９７５、バーナＢはＶ_Ｂ、バーナＣはＶ_Ｂ×１．０２５に設定された。

上記のように各バーナの基本移動速度を設定し、図１、図２に示すような位置関係で、かつ各バーナの光ファイバ母材の軸方向の間隔をそれぞれ約３５０ｍｍになるようにして、ターゲットロッド１の外周へのガラス微粒子の堆積を開始した。
ガラス微粒子の主たる堆積はバーナが下降する際行うものとし、それ故、上昇時にはバーナ移動速度を下降時よりも高速にした。下降時のバーナＡ、バーナＢ及びバーナＣの基本移動速度は、前述したように、バーナＡの基本移動速度はＶ_Ａ＝Ｖ_Ｂ×０．９７５、バーナＢはＶ_Ｂ、バーナＣのそれはＶ_Ｃ＝Ｖ_Ｂ×１．０２５に設定されている。

ところで、標準バーナＢとバーナＡ、バーナＣとの間隔の下限値を２５０ｍｍ、上限値を５００ｍｍに設定した。そして、各バーナが往復移動を繰り返している間に、例えば、バーナＡとバーナＢとの間隔が当初の設定値３５０ｍｍから狭まって、下限値２５０ｍｍ以下になったら、バーナＡの移動速度を、このバーナＡの基本移動速度Ｖ_Ｂ×０．９７５よりも３％の範囲内で増速させ、徐々に両バーナ間隔を広げていく。両バーナの間隔が予め設定されている間隔３５０ｍｍになったら、バーナＡの移動速度を元の基本移動速度であるＶ_Ａ＝Ｖ_Ｂ×０．９７５に戻した。

逆に、バーナＡとバーナＢの間隔が次第に広がって上限値５００ｍｍ以上になったら、バーナＡの移動速度を、このバーナＡの基本移動速度Ｖ_Ｂ×０．９７５よりも３％の範囲内で減速させ、徐々に両バーナ間隔を狭めていく。両バーナの間隔が予め設定されている間隔３５０ｍｍになったら、バーナＡの移動速度を元の基本移動速度であるＶ_Ａ＝Ｖ_Ｂ×０．９７５に戻した。
以下、同様に堆積中（バーナ下降中）にバーナＡとバーナＢとの間隔が当初設定した下限値、上限値を超えたら、その都度バーナＡの基本移動速度Ｖ_Ｂ×０．９７５に対してその±３％の範囲内でバーナＡの移動速度を調整し、バーナＢとのバーナ間隔が予め設定されている上限値、下限値の範囲内に収まっているように調整した。
バーナＢとバーナＣの関係についても同様の手順でバーナＣの移動速度を、バーナＣの基本移動速度であるＶ_Ｃ＝Ｖ_Ｂ×１．０２５を中心にして、バーナＢとバーナＣの間隔が予め設定されている間隔、この実施例ではバーナＡとバーナＢの間隔と同じ上限値５００ｍｍ、下限値２５０ｍｍの範囲内に収まるように、バーナＣの移動速度を基本移動速度Ｖ_Ｂ×１．０２５に対してその±３％の範囲内で速度調整を行った。

このようにして製造した多孔質母材２を加熱して透明ガラス化し、上端部に不透明部分５を有する光ファイバ母材を得た。
得られた光ファイバ母材の線引終了端の外径Ｄ_Ｅと中心部の外径Ｄ_Ｇの差は３０ｍｍであり、ロス重量は線引終了端で１９６１ｇ、線引開始端で１２３０ｇと良好であった。
ここでロス重量とは、透明ガラス化された光ファイバ母材の両端部に形成されるテーパ部の重量であり、製品となる光ファイバが得られない部分の重量を示している。
また、ガラス化後、光ファイバ母材長手方向の付着倍率の分布を調査した結果を、図６に黒まるで示す。

（実施例２）
実施例１と同様に３本のバーナＡ、Ｂ、Ｃを用いて多孔質母材２を製造した。
線引終了端のバーナの折り返しピッチＰ_Ｅを６０ｍｍ、線引開始端のバーナの折り返しピッチＰ_Ｓを０ｍｍ、すなわち、線引開始端ではすべてのバーナの折り返し位置を同じとし、製造完了時の中心外径Ｄ_Ｓが２６０ｍｍの多孔質母材２を製造した。バーナの折り返し位置におけるバーナＡとバーナＣのずらし量は線引終了端ではＰ_Ｅ×２＝１２０ｍｍであり、製造完了時の中心外径Ｄ_Ｓの４６％、線引開始端では０ｍｍであり、製造完了時の中心外径の４％、線引開始端では製造完了時の中心外径Ｄ_Ｓの０％である。
各バーナのトラバース距離の比Ｌ_Ａ：Ｌ_Ｂ：Ｌ_Ｃは０．９６３：１：１．０３８である。それ故、各バーナの基本移動速度は、基準とする標準速度Ｖ_Ｓ＝Ｖ_Ｂであるから、バーナＡはＶ_Ｂ×０．９６３、バーナＢはＶ_Ｂ、バーナＣはＶ_Ｂ×１．０３８の速度に設定した。
このように各バーナの基本移動速度を設定し、かつバーナＡとバーナＢ及びバーナＢとバーナＣの間隔の上限値、下限値を２５０ｍｍ、５００ｍｍに設定した上で、実施例１と同様にターゲットロッド１の外周にガラス微粒子を堆積させた。実施例２の場合もバーナ下降時の移動速度を遅くして、バーナ下降中をガラス微粒子堆積中とした。

製造した多孔質母材２を加熱して透明ガラス化し、上端部に不透明部分５を有する光ファイバ母材を得た。得られた光ファイバ母材の線引終了端の外径Ｄ_Ｅと中心部の外径Ｄ_Ｇの差は２５ｍｍであった。
また、ガラス化後、光ファイバ母材長手方向の付着倍率の分布を調査したので、その結果を図７に黒まるで示した。

（比較例１）
基本的な条件をほぼ実施例１と同様にして、多孔質母材２を製造した。
但し、３本のバーナの下降時の基本移動速度は、３本ともすべて同じＶ_Ｂにした。その上で、例えばバーナＡとバーナＢの間隔が下限値２５０ｍｍより小さくなったらバーナＡの移動速度を増速し、予め設定した３５０ｍｍになったら元の移動速度、すなわち基本移動速度Ｖ_Ｂに戻した。
逆に、バーナＡとバーナＢの間隔が次第に広がって上限値５００ｍｍ以上になったら、バーナＡの移動速度を、このバーナＡの基本移動速度Ｖ_Ｂから減速させ、徐々に両バーナ間隔を狭めていく。両バーナの間隔が予め設定されている間隔３５０ｍｍになったら、バーナＡの移動速度を元の基本移動速度であるＶ_Ｂに戻した。
バーナＣに関しても同様に調整した。
この場合、実施例１とほぼ同じ所要時間で調整を行おうとすると、基本移動速度Ｖ_Ｂ±１０％の範囲内で行わざるを得なかった。

製造した多孔質母材２を加熱して透明ガラス化し、上端部に不透明部分５を有する光ファイバ母材を得た。
得られた光ファイバ母材の線引終了端の外径Ｄ_Ｅと中心部の外径Ｄ_Ｇの差は大きく、５０ｍｍもあった。
また、ガラス化後、光ファイバ母材長手方向の付着倍率の分布を調査したので、その結果を図６に×で示す。

（比較例２）
基本的条件を実施例２とほぼ同様にして、多孔質母材２を製造した。
但し、３本のバーナの下降時の基本移動速度は、３本ともすべて同じＶ_Ｂにした。その上で、例えばバーナＡとバーナＢの間隔が下限値２５０ｍｍより小さくなったらバーナＡの移動速度を増速し、予め設定した３５０ｍｍになったら元の移動速度、すなわち基本移動速度Ｖ_Ｂに戻した。
一方、バーナＡとバーナＢの間隔が次第に広がって上限値５００ｍｍ以上になったら、バーナＡの移動速度を、このバーナＡの基本移動速度Ｖ_Ｂから減速させ、徐々に両バーナ間隔を狭めていく。両バーナの間隔が予め設定されている間隔３５０ｍｍになったら、バーナＡの移動速度を元の基本移動速度であるＶ_Ｂに戻した。
バーナＣに関しても同様に調整した。
この場合、実施例２とほぼ同じ所要時間で調整を行おうとすると、基本移動速度Ｖ_Ｂ±１０％の範囲内で調整せざるを得なかった。

製造した多孔質母材２を加熱して透明ガラス化し、上端部に不透明部分５を有する光ファイバ母材を得た。
得られた光ファイバ母材の線引終了端の外径Ｄ_Ｅと中心部の外径Ｄ_Ｇの差は大きく、５０ｍｍもあった。
また、ガラス化後、光ファイバ母材長手方向の付着倍率の分布を調査したので、その結果を図７に×で示す。

図６、図７に示すように、実施例１、比較例１及び実施例２、比較例２において、ターゲットロッド１の外周に３本のバーナで、そのバーナ下降中にガラス微粒子を堆積したが、いずれの場合においても、３本のバーナの基本移動速度を従来のように３本とも一定にしておいて、中央に位置する標準バーナＢに対して、バーナＡ、バーナＣの移動速度を調整してバーナＢとの間隔を所定範囲内に入るように調整したものよりも、本発明の方法で行ったものの方が、光ファイバ母材長手方向の付着倍率がより均一であった。
その結果、本発明の方法で得た光ファイバ母材は、透明ガラス化された後、その光ファイバ母材を直接線引きする方法に好適に用いることができた。

その大きな理由は、本発明によれば、各バーナの基本移動速度を設定する際、予め各バーナのトラバース距離の相違を補正項として取り込んでいる点にある。その結果、標準となるバーナ、前記実施例ではバーナＢと、残りのバーナＡ及びバーナＣとが所定の間隔を維持するように移動速度を調整する調整幅が、従来の方法では基本移動速度±１０％も必要であったのに対し、本発明の方法ではこれよりも遥かに小さい±３％で十分であった点にある、と推測される。
このようにバーナ移動速度の調整幅が小さくなった結果、図６、図７における黒まるが示すように、×で示す従来方法で得た光ファイバ母材よりも、その長手方向の付着倍率のばらつきが小さくなった、と考えられる。

尚、前記各実施例ではバーナを３本使用しているが、偶数の、例えば、２本であっても４本であってもよい。この場合は、すべてのバーナのトラバース距離の平均値を標準トラバース距離Ｌ_Ｓとし、すべてのバーナの基本移動速度の平均値を標準移動速度Ｖ_Ｓにすればよい。
但し、より好適には、バーナ本数を３本とか５本等奇数本にし、トラバース距離が全体の中で中央に位置する、すなわち平均トラバース距離を有するバーナを標準バーナに選定し、このバーナの移動速度を標準移動速度Ｖ_Ｓに設定して、残りバーナの基本移動速度を、標準移動速度Ｖ_Ｓに標準バーナの標準トラバース距離Ｌ_Ｓと対象となるバーナのトラバース距離Ｌ_ｎの比率Ｌ_ｎ／Ｌ_Ｓを掛けて設定すればよい。

また、標準バーナとそれ以外のバーナとの間隔について、前記２つの実施例では下限値を２５０ｍｍ、上限値を５００ｍｍ、所定の間隔、すなわち中心値を３５０ｍｍにしているが、これはターゲットロッド１の長さや使用するバーナの能力等製造条件に応じてその都度適切に決めればよい。

また、この実施例ではバーナ下降中を、主としてターゲットロッド外周にガラス微粒子を堆積する時間帯としたが、特許文献１のように、これとは逆にバーナ上昇中を、バーナによるガラス微粒子堆積中としてもよい。その場合には、本発明の方法をバーナ上昇中に適用すればよい。

以上述べたように、本発明の光ファイバ母材の製造方法によれば、複数のバーナを用いてターゲットロッド外周にガラス微粒子を堆積しても、この光ファイバ母材を透明ガラス化後、延伸することなく光ファイバに線引きできるレベルの光ファイバ母材、すなわち、光ファイバ母材長手方向のガラス微粒子付着倍率の均一性の高い光ファイバ母材を得ることができる。

本発明の光ファイバ母材の製造方法の一実施形態を示す模式図である。本発明の光ファイバ母材の製造方法におけるバーナの配置を示す模式図である。本発明の光ファイバ母材の製造方法におけるバーナが往復移動する様子を示す模式図である。透明ガラス化後の光ファイバ母材形状を示す模式図である。線引終了端におけるバーナ折り返しピッチと、透明ガラス化後の光ファイバ母材の線引終了端の外径と中心部の外径の差の関係を示すグラフである。本発明の光ファイバ母材の製造方法（実施例１）で得られた光ファイバ母材と従来の方法（比較例１）で得られた光ファイバ母材の長手方向の付着倍率の変化を示すグラフである。本発明の光ファイバ母材の製造方法（実施例２）で得られた光ファイバ母材と従来の方法（比較例２）で得られた光ファイバ母材の長手方向の付着倍率の変化を示すグラフである。

符号の説明

１ターゲットロッド
２多孔質母材
２’ ガラス部分
５不透明部分

Claims

ｍ（ｍ≧２）本のバーナの噴き出し口を、軸心を回転中心として回転するターゲットロッドに向けて配置し、かつ前記ｍ本のバーナを前記ターゲットロッドの一端から他端に向けて順次互いに所定の間隔を保持しながら往復移動させつつ、前記ｍ本のバーナで生成したガラス微粒子を前記ターゲットロッドの外周に堆積させる光ファイバ母材の製造方法において、往復移動している前記ｍ本のバーナの片道の移動距離が各々異なるＬｎであって、前記ｍ本のバーナの片道の移動距離の平均値を標準片道移動距離Ｌ_Ｓとし、前記ターゲットロッドの外周にガラス微粒子堆積中の標準移動速度をＶ_Ｓとしたとき、各バーナの基本移動速度ＶｎをＶｎ＝（Ｌｎ／Ｌ_Ｓ）×Ｖ_Ｓとすることを特徴とする光ファイバ母材の製造方法。
前記ｍ本のバーナのうち、任意の隣接するバーナ同士の間隔が予め設定されている下限値よりも小さくなったり上限値よりも大きくなったら、前記隣接するバーナの間隔が前記下限値と上限値の範囲内になるように前記隣接するバーナのいずれか一方のバーナの移動速度を調整することを特徴とする請求項１記載の光ファイバ母材の製造方法。