JP2011051829A - 光ファイバ母材の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】全体として振れ回りの小さい出発ロッドを作成することができ、曲がり修正の作業が不要となる光ファイバ母材の製造方法を提供する。
【解決手段】コアロッドの両端にダミー部１１，１１を接続した出発ロッドを用いる光ファイバ母材の製造方法であって、チャック部１５と予め規定された長さのダミー棒１３を接続してダミー部１１を形成する工程と、コアロッドの両端にダミー部１１，１１を接続して出発ロッドを形成する工程とからなり、ダミー部１１の偏心量が、所定値以下となるようにした。ダミー棒１３は、長尺のダミー棒素材を、冷間にて切断機により予め規定された長さに切断して形成することが好ましい。
【選択図】図１

Description

本発明は、出発ロッドの周囲にクラッドとなるガラス微粒子を堆積させて光ファイバ母材を製造する光ファイバ母材の製造方法に関し、特に、出発ロッドの振れ回り量を小さく抑える改良技術に関する。

図３に示す光ファイバ母材５０１は、燃焼バーナ（不図示）にて発生させた酸水素炎によりクラッドとなるガラス微粒子を生成し、このガラス微粒子を、コアを含有する出発ロッド５０３に堆積させ、軸方向に成長させて製造する（例えばＶＡＤ法）。出発ロッド５０３は、コアロッド５０５の両端にハンドリング用のダミー部５０７，５０７を接続して成る。出発ロッド５０３は、回転チャック（不図示）に把持されるが、出発ロッド５０３の中心と回転チャックの中心とが一致していないと、出発ロッド５０３が振れ回りし、多孔質ガラス成長部５０９の中心が出発ロッド５０３の中心に一致しなくなり、光ファイバ母材５０１を線引きして得た光ファイバにコア偏心の問題を生じさせることがある。

このため、コア偏心を生じなくするため図４に示すように出発ロッド５０３の振れ回り量ΔＤは小さく（ΔＤ＜２ｍｍ）抑える必要がある。出発ロッド５０３は、上記のようにコアロッド５０５の両端にダミー部５０７，５０７を接続する。ダミー部５０７は、さらにダミー棒５１１とチャック部５１３とを接続して成る。ダミー棒５１１とチャック部５１３の接続は、図５に示すように長尺（例えばＬ１＝１４００ｍｍ）のダミー棒素材５１５と短尺（例えばＬ２＝３００ｍｍ）のチャック部５１３とを接続し、接続後にダミー棒素材５１５を所定長で切断して所望長のダミー部５０７を得ていた。

コア偏心を抑止するためにはダミー部５０７もダミー棒５１１とチャック部５１３の中心が高精度に一致して接続される必要がある。従来、このダミー部５０７の製作には、図５（ａ）に示すように、ガラス旋盤の同軸上にセンタ合わせされた一対のチャック５１７，５１９の一方５１７にチャック部５１３の一端を把持し、他方のチャック５１９に長尺のダミー棒素材５１５の他端を把持する。次いで、熟練者が、同期回転させた他方のチャック５１９に把持したダミー棒素材５１５を、チャック５１９側から順にバーナ５２１で加熱して押さえ治具５２３を当て振れ回りを修正する。

次いで、図５（ｂ）に示すように、チャック部５１３の他端５１３ａと、振れ回りの修正されたダミー棒素材５１５の一端５１５ａとをバーナ５２１にて加熱接続する。最後に、図５（ｃ）に示すように、ダミー部５０７が所定の長さＬ３となるように、ダミー棒素材５１５の一端から所定位置をバーナ５２１による加熱により切り離し、チャック部５１３とダミー棒５１１とを接続した所定長のダミー部５０７を得ていた。なお、残りのダミー棒素材５１５は、同様にして他のチャック部５１３との接続に用いられる。また、製造された２本のダミー部５０７，５０７は、コアロッド５０５の両端に加熱接続される。コアロッド５０５には、曲がりの少ない真直度のものが用いられた。

特開２００３−３２７４４２号公報 特開昭６２−１５３１３５号公報

しかしながら、ダミー部５０７に曲がりがあると、例えコアロッド５０５が真っ直ぐであっても全体として振れ回りが生じ、ガラス微粒子を堆積する時にコアが偏心する。従来の出発ロッド５０３は、ダミー棒素材５１５に押さえ治具５２３を当てることにより振れ回りを修正し、チャック部５１３と加熱接続した後のダミー棒素材５１５を所定位置で切り離して所定長のダミー部５０７を得ていたため、修正に熟練を要し、手間がかかった。接続するダミー部５０７自体に曲がりがあると、接続作業とは別に曲がりを修正する作業が必要となり、製造の効率が低下した。例えば特許文献１に開示されている光ファイバ用母材の製造方法のように、ターゲットロットの他端の回転中心からの位置ずれ量がターゲットロット長さの０．２％以下になるようにターゲットロット全体の曲がり量を規定し、この値以下になるように修正することでコア偏心のない光ファイバ母材５０１を製造するが、曲がりを修正する手間がかかり、製造の効率を低下させた。また、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においても、回転する心材の外周にガラス微粒子を堆積する前に、予め心材上の多孔質ガラス体被成長範囲の上下の回転中心を、心材の上部把持部の回転中心と一致させてから、ガラス微粒子堆積作業を進めるが、曲がり修正のための手間がかかり、製造の効率を低下させた。

本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、その目的は、全体として振れ回りの小さい（２ｍｍ以下）出発ロッドを作成することができ、曲がり修正の作業が不要となる光ファイバ母材の製造方法を提供することにある。

本発明に係る上記目的は、下記構成により達成される。
（１） コアロッドの両端にダミー部を接続した出発ロッドを用いる光ファイバ母材の製造方法であって、
チャック部と予め規定された長さのダミー棒を接続してダミー部を形成する工程と、
前記コアロッドの両端に前記ダミー部を接続して出発ロッドを形成する工程とからなり、
前記ダミー棒は、長尺のダミー棒素材を、熱を加えずに切断して形成することを特徴とする光ファイバ母材の製造方法。

この光ファイバ母材の製造方法によれば、熱を加えずに切断した短尺のダミー棒を接続するので、ダミー棒素材の全長を加熱する際の歪みが発生しない。また、ダミー棒素材から加熱切断により所望長を切り出す際の歪みが、接続側ダミー棒、及び残部側ダミー棒素材のいずれにも残らない。さらに、チャック部との接続加熱時に、ダミー棒が短尺なので加熱軟化による歪みがダミー棒に生じにくい。

本発明に係る光ファイバ母材の製造方法によれば、コアロッドの両端にダミー部を接続して出発ロッドを形成するに際し、熱を加えずに長尺のダミー棒素材を切断することによりダミー棒を形成するので、ダミー部に歪が生じにくく、高い寸法精度でダミー部を形成することができ、全体として振れ回りの小さい出発ロッドを作成し、曲がり修正の作業を不要にできる。

本発明に係る製造方法の手順を（ａ）（ｂ）で表した工程説明図である。 （ａ）は図１に示したダミー棒、及びダミー棒素材、（ｂ）は図１に示したチャック部の側面図である。 出発ロッドにガラス微粒子を堆積してなる光ファイバ母材の側面図である。 偏心量を説明する出発ロッドの側面図である。 従来のダミー部の製造手順を（ａ）（ｂ）（ｃ）で表した工程説明図である。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明に係る製造方法の手順を（ａ）（ｂ）で表した工程説明図、図２（ａ）は図１に示したダミー棒、及びダミー棒素材、（ｂ）は図１に示したチャック部の側面図である。なお、図３〜図５に示した部材と同一の部材には同一の符号を付し重複する説明は省略するものとする。
本実施の形態による光ファイバ母材の製造方法は、コア及びクラッドの一部を有する出発ロッドを作成し、ガラス微粒子堆積装置の一対の把持部でこの出発ロッドの両端を把持し、出発ロッドを回転させながら出発ロッドの外周面にクラッドとなるガラス微粒子を堆積させる工程を有する。

出発ロッドは、製品となるコアロッド５０５（図３参照）の両端に、図１に示す製造方法で形成したハンドリング用のダミー部１１，１１を接続することにより作成する。ダミー部１１は、ダミー棒１３とチャック部１５とを接続して成る。本実施の形態による製造方法では、上記した出発ロッドにガラス微粒子を堆積させる前工程として、チャック部１５と予め規定された長さのダミー棒１３を接続してダミー部１１を形成する工程と、コアロッド５０５の両端にダミー部１１，１１を接続して出発ロッドを形成する工程とを有する。

ダミー棒１３は、図２に示す長尺（例えば、Ｌ１＝１４００ｍｍ）のダミー棒素材５１５を、短尺（例えば、Ｌ４＝３５０ｍｍ）に予め切断したものを用いる。チャック部１５は従来と同様の短尺（例えば、Ｌ２＝３００ｍｍ）のものを用いる。

ダミー棒１３は、長尺のダミー棒素材５１５を、例えばカッターにより切断して形成する。カッターによる切断には冷間による外周刃切断方法等を採用することができる（例えば特開平１０−３１６４４２参照）。カッターは、回転軸と同心円状に取り付けた円板状の台金の外周にダイヤモンドなどの粒を固着した外周刃を備え、ダミー棒素材５１５の軸線と回転軸を平行に配置して、ダミー棒素材５１５の側面に外周刃にて切り込みを入れて切断する。この際、上記公報に開示される技術では、ダミー棒素材５１５の長手方向が鉛直方向となるように固定した状態で切断される。この冷間による外周刃切断方法では、外径の大きなガラス棒を破損することなく整った切断面で切断可能となる。

このような冷間による外周刃切断方法を採用することで、従来のように長尺のダミー棒素材５１５を回転させながらバーナにて加熱切断するのに比べ熱を加えないので、ダミー棒素材５１５を加熱する際の歪が発生せず、高い寸法精度で短尺所定長のダミー棒１３が形成可能となる。

本実施の形態による製造方法では、冷間にて切断した短尺のダミー棒１３を接続するので、ダミー棒素材５１５の全長を加熱する際（図５（ａ）参照）の歪みが発生しない。また、ダミー棒素材５１５から加熱切断により所望長を切り出す際（図５（ｃ）参照）の歪みが、接続側ダミー棒１３、及び残部側ダミー棒素材５１５のいずれにも残らない。さらに、チャック部１５との接続加熱時に、ダミー棒１３は図１（ａ）に示す短尺なので、図５（ｂ）に示す長尺のダミー棒素材５１５を加熱接続する場合に比べ、歪みが生じにくくなる。

これらの作用により、上記所定値を満たす真っ直ぐなダミー部１１が形成され、そのダミー部１１，１１をコアロッド５０５の両端に接続することで、振れ回りが、２ｍｍ以内となる出発ロッドが得られる。この振れ回りの小さい出発ロッドの両端を、ガラス微粒子堆積装置の一対の把持部で把持し、回転させながら出発ロッドの外周面にクラッドとなるガラス微粒子を堆積する。これにより、得られる光ファイバ母材は中心部位に偏心がなく、これを線引きして得られる光ファイバもコアに偏心がない。

したがって、本発明に係る光ファイバ母材の製造方法によれば、コアロッド５０５の両端にダミー部１１を接続して出発ロッドを形成するに際し、熱を加えずに長尺のダミー棒素材を切断することによりダミー部を形成するので、ダミー部１１に歪が生じにくく、高い寸法精度でダミー部を形成することができ、全体として振れ回りの小さい出発ロッドを作成し、曲がり修正の作業を不要にできる。

上記実施の形態による構成と同様の製造方法で出発ロッドを作成し、従来方法で出発ロッドを作成する場合との作製時間を比較した。
従来の製造方法では計１０本の出発ロッドを作製した。その内８本は接続以外に、ダミー部の曲がり修正作業が必要であり、出発ロッドの作製時間の平均は１２０分／本であった。
上記実施の形態の構成と同様の製造方法にて１０本の出発ロッドを作製した。１０本全てダミー部の接続のみであり、出発ロッド作製時間の平均は９８分／本であった。

１１ ダミー部
１３ ダミー棒
１５ チャック部
５０１ 光ファイバ母材
５０５ コアロッド
５１５ 長尺のダミー棒素材
Ｌ ダミー部の長さ
Ｌ４ 予め規定された長さ

Claims (1)

1. コアロッドの両端にダミー部を接続した出発ロッドを用いる光ファイバ母材の製造方法であって、
   チャック部と予め規定された長さのダミー棒を接続してダミー部を形成する工程と、
   前記コアロッドの両端に前記ダミー部を接続して出発ロッドを形成する工程とからなり、
   前記ダミー棒は、長尺のダミー棒素材を、熱を加えずに切断して形成す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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