JP2022141209A - 光ファイバ母材の製造方法及び光ファイバ母材の製造システム - Google Patents

Abstract

【課題】高品質の光ファイバ母材を製造することができる光ファイバ母材の製造方法及び光ファイバ母材の製造システムを提供する。【解決手段】光ファイバ母材の製造方法は、スートを種棒に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であって、光ファイバ母材の互いに異なる種類の複数の物理量を測定する複数のセンサと、複数のセンサが複数の物理量を光ファイバ母材の表面に沿って同一線上において測定するように走査を行う走査部とを有する測定装置を用い、複数のセンサにより複数の物理量を測定し、複数の物理量の測定結果に基づき、光ファイバ母材の製造条件を調整する。【選択図】図４

Description

本発明は、光ファイバ母材の製造方法及び光ファイバ母材の製造システムに関する。

特許文献１には、ガラス微粒子を出発ロッドに堆積することでガラス微粒子堆積体を作製し、ガラス微粒子の堆積中にガラス微粒子堆積体にレーザ光を照射して、ガラス微粒子堆積体の表面の曲線形状を測定するガラス微粒子堆積体の製造方法が記載されている。特許文献１に記載の製造方法は、その曲線形状の測定結果をガラス微粒子堆積体の製造条件に反映させる。

特開２０１７－１７８６３０号公報

しかしながら、特許文献１に記載の製造方法は、ガラス微粒子堆積体の曲線形状を測定するが、ガラス微粒子堆積体の製造に重要な複数の物理量を測定するものではない。また、特許文献１に記載の製造方法では、形状センサがガラス微粒子堆積体に照射するレーザ光が透過する窓の幅に測定範囲が制約される。

このため、特許文献１に記載の製造方法では、高品質の光ファイバ母材を製造することは困難である。

本発明の目的は、上述した課題に鑑み、高品質の光ファイバ母材を製造することができる光ファイバ母材の製造方法及び光ファイバ母材の製造システムを提供することにある。

本発明の一観点によれば、スートを種棒に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であって、前記光ファイバ母材の互いに異なる種類の複数の物理量を測定する複数のセンサと、前記複数のセンサが前記複数の物理量を前記光ファイバ母材の表面に沿って同一線上において測定するように走査を行う走査部とを有する測定装置を用い、前記複数のセンサにより前記複数の物理量を測定し、前記複数の物理量の測定結果に基づき、前記光ファイバ母材の製造条件を調整することを特徴とする光ファイバ母材の製造方法が提供される。

本発明の他の観点によれば、スートを種棒に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システムであって、前記光ファイバ母材の互いに異なる種類の複数の物理量を測定する複数のセンサと、前記複数のセンサが前記複数の物理量を前記光ファイバ母材の表面に沿って同一線上において測定するように走査を行う走査部とを有する測定装置と、前記複数の物理量の測定結果に基づき、前記光ファイバ母材の製造条件を調整する制御部とを有することを特徴とする光ファイバ母材の製造システムが提供される。

本発明によれば、高品質の光ファイバ母材を製造することができる。

図１は、本発明の第１実施形態による測定装置の構成を示す概略図である。 図２は、本発明の第１実施形態による測定装置及びデータサーバの動作を示すフロー図である。 図３は、本発明の第２実施形態による測定装置の構成を示す概略図である。 図４は、本発明の第３実施形態による光ファイバ母材の製造装置を示す概略図である。 図５は、本発明の第３実施形態による光ファイバ母材の製造装置の動作を示すフロー図である。 図６は、本発明の第３実施形態による光ファイバ母材の製造装置において測定される光ファイバ母材の表面形状及び温度を模式的に示すグラフである。

［第１実施形態］
本発明の第１実施形態による測定装置について図１及び図２を用いて説明する。

まず、本実施形態による測定装置の構成について図１を用いて説明する。図１は、本実施形態による測定装置の構成を示す概略図である。本実施形態による測定装置は、測定対象である被測定物に関する複数種類の物理量を測定することが可能である装置である。被測定物は、特に限定されるものではないが、時間経過とともにその複数の物理量が変化しうる物である。

図１に示すように、本実施形態による測定装置１０は、その測定対象である被測定物２０２が存在する製造装置２０に対して設置されている。本実施形態による測定装置１０は、センサヘッド１０２と、制御ユニット１０４とを有している。センサヘッド１０２は、複数のセンサ１０６、１０８と、回転ステージ１１０とを有している。制御ユニット１０４は、ネットワークＮＷを介してデータサーバ３０に通信可能に接続されている。

製造装置２０は、壁２０４により区画された製造室、反応室、チャンバ等の区画２０６内において被測定物２０２として被製造物を製造する装置である。壁２０４には、窓部であるビューポート２０８が設けられている。ビューポート２０８は、センサヘッド１０２の複数のセンサ１０６、１０８がそれぞれ物理量を測定するために利用する光が透過する光透過性材料により構成されている。なお、ビューポート２０８は、単純に穴が開いているだけで、光透過性材料がなくてもよい。

製造装置２０は、例えば、ＶＡＤ（Vapor phase Axial Deposition）法、ＯＶＤ（Outside Vapor Deposition）法等により被測定物２０２として光ファイバ母材であるスート堆積体を合成する光ファイバ母材の製造装置である。また、製造装置２０は、例えば、熱間圧延、冷間圧延等により被測定物２０２として板材を製造する圧延機であってもよい。また、製造装置２０は、例えば、射出成形、押出成形等により被測定物２０２として成形品を製造する成形機であってもよい。なお、被測定物２０２は、製造装置において製造される被製造物に限定されるものではなく、あらゆる物であってよい。なお、製造装置２０が圧延機や成型機である場合、区画２０６を明確に区切る必要がない場合もある。すなわち、製造装置２０は、その種類によって区画２０６が区切られているものもあれば、区画２０６が区切られていないものもある。

本実施形態による測定装置１０は、複数のセンサ１０６、１０８により測定が行われる測定点Ｐ１、Ｐ２を被測定物２０２の表面に沿って走査方向に同一線上において線状に走査して複数のセンサ１０６、１０８により互いに異なる複数種類の物理量を測定する。測定点Ｐ１、Ｐ２は、点そのものに限られず、一定の面積を有する領域でありうる。かかる測定点Ｐ１、Ｐ２が同一線上にあるとは、測定点Ｐ１、Ｐ２が互いに完全に一致して重なる場合のみならず、一定の面積を有する測定点Ｐ１、Ｐ２が互いに部分的に重なる場合をも含む。本実施形態による測定装置１０は、製造装置２０とともに、被測定物２０２を製造する製造システムを構成しうる。ここで、測定点Ｐ１、Ｐ２の走査方向をＺ方向、Ｚ方向に直交する方向をＸ方向、Ｘ方向及びＺ方向の各方向に直交する方向をＹ方向とする。なお、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向は、互いに交差する方向であればよい。また、Ｘ方向に沿った軸とＺ方向に沿った軸を含む平面をＸＺ平面とする。

センサヘッド１０２は、製造装置２０の区画２０６内の被測定物２０２に対してＸ方向に位置する壁２０４を介して区画２０６外に設置されている。センサヘッド１０２は、ビューポート２０８の近くにビューポート２０８に隣接してビューポート２０８にＸ方向に対向するように位置している。センサヘッド１０２に含まれる複数のセンサ１０６、１０８は、区画２０６内の被測定物２０２に対してビューポート２０８を介して配置されている。本実施形態による測定装置１０は、小面積のビューポート２０８の近くに設置されたセンサヘッド１０２により後述するように広い範囲で複数の物理量を測定することができる。

センサヘッド１０２において、複数のセンサ１０６、１０８は、回転ステージ１１０に取り付けられて固定されている。センサヘッド１０２は、その構成部品である複数のセンサ１０６、１０８及び回転ステージ１１０が一体化されてユニット化されている。センサヘッド１０２がユニット化されていることによりセンサヘッド１０２の配置の変更が容易であるため、被測定物２０２における測定位置の変更、センサヘッド１０２を設置する製造装置２０の変更、センサヘッド１０２の保守点検等を容易に行うことができる。

複数のセンサ１０６、１０８は、被測定物２０２の互いに異なる種類の複数の物理量を測定するように構成されている。複数のセンサ１０６、１０８は、例えば、それぞれ光を利用して被測定物２０２の物理量を測定する非接触式のセンサである。また、複数のセンサ１０６、１０８は、例えば、それぞれ被測定物２０２の表面を点で測定するセンサである。

複数のセンサ１０６、１０８としては、被測定物２０２の互いに異なる種類の物理量を測定するセンサが選定されている。複数のセンサ１０６、１０８は、例えば、それぞれ被測定物２０２と当該センサとの間を伝搬する光を利用して物理量を測定する。複数のセンサ１０６、１０８は、具体的には、例えば、被測定物２０２に照射した光が被測定物２０２で反射した反射光、被測定物２０２から放射される赤外光、可視光等の放射光等の光を利用して物理量を測定することができる。

具体的には、例えば、センサ１０６は、被測定物２０２に照射したレーザ光が被測定物２０２で反射した反射光を利用する三角測量方式により、被測定物２０２の形状を反映する被測定物２０２までの距離を測定するレーザ変位計である。また、例えば、センサ１０８は、被測定物２０２から放射される赤外光を利用して被測定物２０２の表面の温度を測定する放射温度計である。

なお、本実施形態では、センサヘッド１０２が２つのセンサ１０６、１０８を有する場合について説明するが、これに限定されるものではない。センサヘッド１０２のセンサ数は、２以上の複数であればよい。複数のセンサ１０６、１０８としては、レーザ変位計、放射温度計のほか、例えば、表面粗さ計、膜厚計等を、被測定物に応じて任意に組み合わせて用いることができる。表面粗さ計としては、白色干渉方式、共焦点方式等のものを用いることができる。膜厚計としては、反射率分光式、赤外線方式等のものを用いることができる。

センサ１０６は、ビューポート２０８を介して対向する被測定物２０２とセンサ１０６との間のＸＺ平面に沿った光軸Ｌ１に沿って伝搬する光を利用して、光軸Ｌ１上の被測定物２０２の表面における測定点Ｐ１で物理量を測定する。センサ１０６は、後述するように走査される測定点Ｐ１で物理量を連続的又は間欠的に測定する。

例えば、センサ１０６がレーザ変位計である場合、センサ１０６は、光軸Ｌ１に沿って伝搬する光としてレーザ光を被測定物２０２の測定点Ｐ１に照射する。この場合、センサ１０６は、測定点Ｐ１に照射したレーザ光が被測定物２０２で反射した反射光を受光し、受光した反射光に基づき、測定点Ｐ１における被測定物２０２とセンサ１０６との間の距離を物理量として測定する。測定点Ｐ１における被測定物２０２とセンサ１０６との間の距離、すなわち、測定点Ｐ１における被測定物２０２までの距離は、被測定物２０２の形状を反映する物理量である。かかる物理量を測定することにより、被測定物２０２の形状を測定することができる。

センサ１０８は、ビューポート２０８を介して対向する被測定物２０２とセンサ１０８との間のＸＺ平面に沿った光軸Ｌ２に沿って伝搬する光を利用して、光軸Ｌ２上の被測定物２０２表面における測定点Ｐ２で物理量を測定する。センサ１０８は、後述するように走査される測定点Ｐ２で物理量を連続的又は間欠的に測定する。

例えば、センサ１０８が放射温度計である場合、センサ１０８は、光軸Ｌ２に沿って伝搬する光として被測定物２０２から放射される赤外光を受光し、受光した赤外光に基づき測定点Ｐ２における被測定物２０２表面の温度を測定する。

複数のセンサ１０６、１０８は、測定点Ｐ１と測定点Ｐ２とが互いに一致して同一点となる向きで回転ステージ１１０に設置されている。すなわち、複数のセンサ１０６、１０８は、同一時点で複数の測定点Ｐ１、Ｐ２が互いに一致するように設置されている。

なお、センサ１０６とセンサ１０８とは、測定点Ｐ１と測定点Ｐ２とが走査方向であるＺ方向に所定の間隔を空けて隣接する向きで回転ステージ１１０に設置されていてもよい。すなわち、複数のセンサ１０６、１０８は、同一時点で複数の測定点Ｐ１、Ｐ２が走査方向であるＺ方向にずれるように設置されていてもよい。

複数のセンサ１０６、１０８は、それぞれ測定点Ｐ１、Ｐ２で測定した互いに異なる種類の物理量の測定値データを制御ユニット１０４に送信するように構成されている。

回転ステージ１１０は、複数のセンサ１０６、１０８が設置されて複数のセンサ１０６、１０８を支持する回転可能な支持部である。回転ステージ１１０は、回転するための回転機構を含んでいる。回転ステージ１１０は、制御ユニット１０４の制御に従って、Ｙ方向に沿った中心軸を回転軸として所定の角度範囲で交互に互いに異なる方向に回転して繰り返し所定の角度範囲で往復回転する。これにより、回転ステージ１１０は、これに設置された複数のセンサ１０６、１０８を所定の角度範囲で交互に互いに異なる方向に回転させて繰り返し所定の角度範囲で往復回転させる。こうして複数のセンサ１０６、１０８が繰り返し所定の角度範囲で往復回転すると、所定の角度範囲で光軸Ｌ１、Ｌ２が交互に互いに異なる方向に揺動して繰り返し所定の角度範囲で往復揺動する。この結果、測定点Ｐ１、Ｐ２が、被測定物２０２表面に沿ってＺ方向に同一線上において線状に繰り返し往復移動するように走査される。なお、回転ステージ１１０は、往復回転のほか、１方向に連続回転することによっても、測定点Ｐ１、Ｐ２を、被測定物２０２表面に沿ってＺ方向に同一線上において線状に繰り返し走査させることができる。

回転ステージ１１０は、上述のように測定点Ｐ１、Ｐ２を走査することにより、複数のセンサ１０６、１０８が複数の物理量を被測定物２０２の表面に沿って同一線上において測定するように走査を行う走査部として機能する。

制御ユニット１０４は、複数のセンサ１０６、１０８と回転ステージ１１０とを含むセンサヘッド１０２の動作を制御する制御部として機能する。制御ユニット１０４は、複数のセンサ１０６、１０８の測定の開始及び終了を制御することができる。また、制御ユニット１０４は、回転ステージ１１０を所定の角度範囲、所定の回転速度で交互に逆方向に繰り返し往復回転させることができる。これにより、制御ユニット１０４は、複数のセンサ１０６、１０８の測定点Ｐ１、Ｐ２を、被測定物２０２表面に沿ってＺ方向に線状に往復移動するように所定の走査速度、所定の走査長で走査させることができる。

また、制御ユニット１０４は、複数のセンサ１０６、１０８により測定点Ｐ１、Ｐ２で測定された各物理量の測定値データをセンサヘッド１０２から受信してデータサーバ３０に送信するように構成されている。

データサーバ３０は、制御ユニット１０４から送信される各物理量の測定値データに対して後述する処理を実行する処理部として機能する。また、データサーバ３０は、製造装置２０に通信可能に接続されており、製造装置２０の動作状況をリアルタイムで記録し、製造装置２０の動作状況を示す動作情報をデータベース等により管理する管理部として機能する。

なお、処理部として機能するデータサーバ３０の一部は、本実施形態による測定装置１０の一部を構成しうる。また、制御ユニット１０４の機能及びデータサーバ３０の処理部としての機能は、単一の制御装置により実現することもできる。

次に、本実施形態による測定装置１０の動作についてさらに図２を用いて説明する。図２は、本実施形態による測定装置１０及びデータサーバ３０の動作を示すフロー図である。

図２に示すように、測定装置１０の制御ユニット１０４は、データサーバ３０にアクセスして、データサーバ３０から製造装置２０の動作状況を示す動作情報を取得する（ステップＳ１０２）。

次いで、制御ユニット１０４は、データサーバ３０から取得した動作情報に基づき、製造装置２０が動作中であるか否かを判定する（ステップＳ１０４）。製造装置２０が動作中である場合、製造装置２０において被測定物２０２が製造されている。

制御ユニット１０４は、製造装置２０が動作中でないと判定すると（ステップＳ１０４、ＮＯ）、任意の待機時間で待機し（ステップＳ１０６）、その後、動作情報を取得するステップＳ１０２に移行して製造装置２０の動作状況をモニタする。なお、制御ユニット１０４は、ステップＳ１０６を経ずにステップＳ１０２に移行して連続的に製造装置２０の動作状況をモニタすることもできる。

一方、制御ユニット１０４は、製造装置２０が動作中であると判定すると（ステップＳ１０４、ＹＥＳ）、センサヘッド１０２を制御して測定点Ｐ１、Ｐ２を走査する（ステップＳ１０８）。具体的には、制御ユニット１０４は、複数のセンサ１０６、１０８を動作させつつ、回転ステージ１１０を、Ｙ方向に沿った中心軸を回転軸として所定の角度範囲で互いに異なる方向に回転させて所定の角度範囲で１回往復回転させる。これにより、複数のセンサ１０６、１０８が所定の角度範囲で互いに異なる方向に回転して所定の角度範囲で１回往復回転し、所定の角度範囲で光軸Ｌ１、Ｌ２が互いに異なる方向に揺動して所定の角度範囲で１回往復揺動する。この結果、測定点Ｐ１、Ｐ２が被測定物２０２表面に沿ってＺ方向に同一線上において線状に１回往復移動するように走査される。なお、制御ユニット１０４は、ステップＳ１０２を経ずにステップＳ１０８に移行して製造装置２０の動作情報によらず測定点Ｐ１、Ｐ２を走査させることもできる。これにより、センサヘッド１０２の位置の較正等を容易に行うことができる。

複数のセンサ１０６、１０８は、それぞれ走査される測定点Ｐ１、Ｐ２で連続的に又は間欠的に被測定物２０２の物理量を測定し、物理量の測定値データを制御ユニット１０４に送信する。複数のセンサ１０６、１０８は、走査される測定点Ｐ１、Ｐ２の往復移動における往路移動及び復路移動のそれぞれの間、物理量を測定することができる。なお、複数のセンサ１０６、１０８は、往路移動及び復路移動のいずれか一方の間だけ、物理量を測定することもできる。

制御ユニット１０４は、複数のセンサ１０６、１０８から受信した複数種類の物理量の測定値データをデータサーバ３０に送信する（ステップＳ１１０）。続いて、制御ユニット１０４は、任意の待機時間で待機するステップＳ１０６を経て又はステップＳ１０６を経ずにステップＳ１０４に移行して製造装置２０の動作状況をモニタする。制御ユニット１０４は、製造装置２０が動作している間、ステップＳ１０８、Ｓ１１０を繰り返して実行する。

データサーバ３０は、制御ユニット１０４から受信した複数種類の物理量の測定値データに対して以下のように処理を実行する。

まず、データサーバ３０は、検出部として機能し、物理量の測定値データに基づき、走査方向であるＺ方向における被測定物２０２の先端部等の端部の位置Ｅを検出する（ステップＳ１１２）。被測定物２０２に関する物理量は、被測定物２０２の先端部等の端部において大きく増加又は減少して変動することが通常である。このため、かかる物理量の変動を閾値を用いて検出して被測定物２０２の端部の位置Ｅを検出することができる。

具体的には、例えばセンサ１０６により測定される物理量の測定値について閾値が設定されている。この場合、データサーバ３０は、センサ１０６により測定された物理量の測定値データに基づき、予め設定された閾値が測定された測定点Ｐ１の位置を、Ｚ方向における被測定物２０２の端部の位置Ｅとして検出することができる。なお、データサーバ３０は、別のセンサ１０８により測定された物理量を用いて同様に被測定物２０２の端部の位置を検出することもできる。また、データサーバ３０は、複数のセンサ１０６、１０８により測定された物理量を用いてそれぞれ被測定物２０２の端部の位置Ｅを検出して、各検出結果から総合的に被測定物２０２の端部の位置Ｅを決定することができる。

こうして、データサーバ３０は、複数のセンサ１０６、１０８により測定された複数の物理量のうちの少なくともいずれかについて測定された閾値を用いて、走査方向であるＺ方向における被測定物２０２の端部の位置Ｅを検出することができる。

次いで、データサーバ３０は、センサ１０６、１０８により測定された物理量の測定値データについて補正処理を実行する（ステップＳ１１４）。補正処理において、データサーバ３０は、以下の各処理を実行する補正部として機能する。

例えば、データサーバ３０は、被測定物２０２の端部の位置Ｅを基準に用いて、複数のセンサ１０６、１０８の測定値についてＺ方向における原点の補正を行うことができる。これにより、センサ１０６、１０８による物理量の測定値データについてセンサヘッド１０２の位置ずれによる影響を補正することができる。

また、例えば、データサーバ３０は、センサ１０６がレーザ変位計である場合、センサ１０６により測定点Ｐ１で測定された物理量であるセンサ１０６と被測定物２０２との間の距離を補正して、被測定物２０２の形状を反映する物理量に変換して取得する。この場合、データサーバ３０は、回転ステージ１１０の回転角、被測定物２０２の基準位置とセンサ１０６との間のＸ方向の距離を用いて、センサ１０６と被測定物２０２との間の距離を補正して、被測定物２０２の形状を反映する物理量に変換することができる。被測定物２０２の形状を反映する物理量は、被測定物２０２の半径、直径等のＸ方向における被測定物２０２の寸法である。こうして、データサーバ３０は、レーザ変位計であるセンサ１０６により測定された被測定物２０２までの距離から被測定物２０２の寸法を取得することができる。

また、例えば、データサーバ３０は、測定点Ｐ１と測定点Ｐ２とが互いに一致せずに走査方向であるＺ方向に所定の間隔を空けて隣接して走査される場合、測定点Ｐ１と測定点Ｐ２との位置ずれを補正することができる。この場合、データサーバ３０は、複数のセンサ１０６、１０８により測定された各物理量のＺ方向の位置が対応するように測定点Ｐ１と測定点Ｐ２との位置ずれを補正することができる。例えば、センサ１０６、レーザ変位計、センサ１０８が放射温度計である場合、データサーバ３０は、センサ１０６により得られた被測定物２０２の寸法と、センサ１０８により得られた被測定物２０２表面の温度とをＺ方向において対応させることができる。

こうして、データサーバ３０は、複数のセンサ１０６、１０８による測定値データを補正する補正部として機能して、補正後の測定値データを得ることができる。

次いで、データサーバ３０は、走査方向であるＺ方向の位置を基準として、補正後の複数のセンサ１０６、１０８による測定値データについて合成処理を実行する（ステップＳ１１６）。これにより、データサーバ３０は、Ｚ方向の位置を基準として、補正後の複数のセンサ１０６、１０８による測定値データを互いに関連付ける。

次いで、データサーバ３０は、取得部として機能し、複数のセンサ１０６、１０８による測定値データを用いて、複数のセンサ１０６、１０８が測定する物理量とは別の物理量の値を間接的に取得する（ステップＳ１１８）。データサーバ３０は、位置ずれを補正した後の各測定点における補正後の複数のセンサ１０６、１０８による測定値データを用いて別の物理量を取得する。

具体的には、データサーバ３０は、補正後の複数のセンサ１０６、１０８による測定値データと別の物理量との関係に基づき、別の物理量の値を導出して取得することができる。データサーバ３０は、補正後の複数のセンサ１０６、１０８による測定値データと別の物理量との関係を、計算式、データベース、テーブル等の形式にて参照可能に記憶している。また、データサーバ３０は、補正後の複数のセンサ１０６、１０８による測定値データを入力として、学習済の機械学習モデルを用いて別の物理量の値を予測して取得することもできる。

例えば、上述のようにセンサ１０６による測定結果から取得された被測定物２０２の寸法及びセンサ１０８により得られた被測定物２０２表面の温度を用いて、被測定物２０２の各測定点における密度を計算式により計算して取得することができる。

次いで、データサーバ３０は、上述のようにして得られた被測定物２０２についての測定結果に関するデータである測定結果データを互いに関連付けて記憶装置において記憶する（ステップＳ１２０）。データサーバ３０が記憶する測定結果データは、ステップＳ１１２で検出した被測定物２０２の端部の位置、ステップＳ１１４、Ｓ１１６を経た補正後の複数のセンサ１０６、１０８による測定値データ、及びステップＳ１１８で取得した別の物理量の値を含む。また、データサーバ３０が記憶する対象には、補正前の各測定値データも含まれる。

データサーバ３０は、制御ユニット１０４から複数種類の物理量の測定値データを受信するたびに、上記ステップＳ１１２からステップＳ１２０までの各処理を実行して、被測定物２０２についての測定結果データを取得する。データサーバ３０は、測定装置１０による測定の間、リアルタイムに若しくはほぼリアルタイムに又は所定の遅延時間で測定結果データを取得することができる。なお、データサーバ３０は、測定装置１０による測定の後に演算処理を実行して測定結果データを取得することもできる。また、データサーバ３０は、補正前の各測定値データについては測定装置１０による測定の間であっても取得することができる。

こうして、本実施形態による測定装置１０は、測定点Ｐ１、Ｐ２を繰り返して走査して複数のセンサ１０６、１０８による測定を行うことにより、被測定物２０２について複数の物理量を測定する。これにより、被測定物２０２について複数の物理量及びこれらから間接的に取得される別の物理量の経時変化をモニタすることができる。なお、測定点Ｐ１、Ｐ２は、必ずしも繰り返して走査する必要はなく、１回走査するだけであってもよい。

本実施形態では、複数のセンサ１０６、１０８が物理量の測定に利用する光が伝搬する光軸Ｌ１、Ｌ２を回転ステージ１１０により揺動させることにより、測定点Ｐ１、Ｐ２を被測定物２０２表面に沿ってＺ方向に同一線上において線状に走査させる。このため、本実施形態によれば、特定の位置に設置されたセンサヘッド１０２に含まれる複数のセンサ１０６、１０８により、被測定物２０２について複数の物理量をより広い範囲で測定することができる。

また、本実施形態では、複数のセンサ１０６、１０８が回転ステージ１１０に固定されているため、センサ１０６とセンサ１０８との間に相対的な位置ずれが生じることがない。このため、本実施形態によれば、複数のセンサ１０６、１０８の相対的な位置ずれによる測定精度の低下を回避することができる。

また、本実施形態では、センサ１０６又はセンサ１０８により測定される物理量の変動を検出して被測定物２０２の端部の位置Ｅを検出する。このため、本実施形態によれば、被測定物２０２の端部の位置Ｅを基準に用いて、複数のセンサ１０６、１０８による複数の物理量の測定値データについてセンサヘッド１０２の位置ずれによる影響を補正することができる。したがって、本実施形態によれば、センサヘッド１０２の位置ずれによる影響を補正して、複数の物理量についてより高精度の測定を実現することができる。

このように、本実施形態によれば、被測定物２０２について複数の物理量をより広い範囲及びより高い精度で測定することができる。

［第２実施形態］
本発明の第２実施形態による測定装置について図３を用いて説明する。なお、上記第１実施形態による測定装置と同様の構成要素については同一の符号を付し説明を省略し又は簡略にする。

上記第１実施形態では、センサヘッド１０２において、回転ステージ１１０により複数のセンサ１０６、１０８を回転させて光軸Ｌ１、Ｌ２を揺動させることにより測定点Ｐ１、Ｐ２を走査させる場合について説明した。しかしながら、測定点Ｐ１、Ｐ２を走査させるセンサヘッド１０２の構成は、第１実施形態において説明した構成に限定されるものではない。以下、本実施形態では、測定点Ｐ１、Ｐ２を走査させるセンサヘッド１０２の別の構成について図３を用いて説明する。図３は、本実施形態による測定装置１０の構成を示す概略図である。

図３に示すように、本実施形態による測定装置１０におけるセンサヘッド１０２は、複数のセンサ１０６、１０８と、ステージ１１２と、ミラー１１４と、回転機構１１６とを有している。

本実施形態において、複数のセンサ１０６、１０８は、第１実施形態とは異なり、ステージ１１２に設置されて支持されている。ステージ１１２は、回転不可の固定された支持部である。

ミラー１１４は、センサヘッド１０２において、ステージ１１２に対して被測定物２０２の側に位置するように配置されている。ミラー１１４は、回転機構１１６に取り付けられて固定されている。ミラー１１４は、被測定物２０２とミラー１１４との間におけるＸＺ平面に沿った光軸Ｌ１、Ｌ２の向きを反射により変更するように構成された反射部である。

回転機構１１６は、制御ユニット１０４の制御に従って、Ｙ方向に沿った中心軸を回転軸として所定の角度範囲で交互に互いに異なる方向にミラー１１４を回転させて繰り返し所定の角度範囲で往復回転させる。こうしてミラー１１４が繰り返し所定の角度範囲で往復回転すると、被測定物２０２とミラー１１４との間で、所定の角度範囲でミラー１１４での反射により向きが変わる光軸Ｌ１、Ｌ２が交互に互いに異なる方向に揺動して繰り返し所定の角度範囲で往復揺動する。この結果、本実施形態でも、測定点Ｐ１、Ｐ２が、被測定物２０２表面に沿ってＺ方向に線状に繰り返し往復移動するように走査される。なお、回転機構１１６は、往復回転のほか、ミラー１１４を１方向に連続回転させることによっても、測定点Ｐ１、Ｐ２を、被測定物２０２表面に沿ってＺ方向に同一線上において線状に繰り返し走査させることができる。

ミラー１１４及びこれを回転させる回転機構１１６は、上述のように測定点Ｐ１、Ｐ２を走査することにより、複数のセンサ１０６、１０８が複数の物理量を被測定物２０２の表面に沿って同一線上において測定するように走査を行う走査部として機能する。

制御ユニット１０４は、複数のセンサ１０６、１０８と回転機構１１６とを含むセンサヘッド１０２の動作を制御する制御部として機能する。制御ユニット１０４は、回転機構１１６を所定の角度範囲、所定の回転速度で交互に逆方向に繰り返し往復回転させることができる。これにより、制御ユニット１０４は、複数のセンサ１０６、１０８の測定点Ｐ１、Ｐ２を、被測定物２０２表面に沿ってＺ方向に線状に往復移動するように所定の走査速度、所定の走査長で走査させることができる。

本実施形態のように、ミラー１１４及び回転機構１１６を含むセンサヘッド１０２の構成により測定点Ｐ１、Ｐ２を走査させることもできる。

［第３実施形態］
本発明の第３実施形態による光ファイバ母材の製造装置及び光ファイバ母材の製造方法について図４乃至図６を用いて説明する。なお、上記第１及び第２実施形態による測定装置と同様の構成要素については同一の符号を付し説明を省略し又は簡略にする。

本実施形態では、製造装置２０がＶＡＤ法による光ファイバ母材の製造装置であり、上記第１実施形態による測定装置１０による被測定物２０２が合成中の光ファイバ母材であるスート堆積体である場合について説明する。本実施形態では、レーザ変位計であるセンサ１０６によりスート堆積体の寸法を測定し、放射温度計であるセンサ１０８によりスート堆積体の表面の温度を測定する。さらに、本実施形態による製造装置２０は、測定装置１０によるスート堆積体の測定結果を、スート堆積体を製造する際の条件である製造条件にフィードバックして、測定結果に応じて製造条件を適宜変更する。

まず、本実施形態による製造装置２０について図４を用いて説明する。図４は、本実施形態による製造装置２０を示す概略図である。

本実施形態による製造装置２０は、第１実施形態による測定装置１０による被測定物２０２として、ＶＡＤ法により光ファイバ母材であるスート堆積体２０２ａを合成して製造するものである。製造装置２０は、壁２０４を含む反応容器の内部である区画２０６内において、スートを種棒２１２に堆積させてスート堆積体２０２ａを合成する。

図４に示すように、本実施形態による製造装置２０は、種棒２１２と、把持回転機構２１４と、引き上げ機構２１６と、バーナー２１８、２２０と、制御ユニット２２２とを有している。種棒２１２及びバーナー２１８、２２０は、壁２０４を含む反応容器の内部である区画２０６内に配置されている。なお、本実施形態では、重力が働く方向である鉛直方向をＺ方向とし、Ｘ方向及びＹ方向をＺ方向に対して直交する水平方向とする。

製造装置２０に対しては、第１実施形態による測定装置１０のセンサヘッド１０２が壁２０４を介して第１実施形態と同様に区画２０６外に設置されている。なお、本実施形態では、第１実施形態による測定装置１０を用いる場合について説明するが、第１実施形態による測定装置１０に代えて第２実施形態による測定装置１０を用いることもできる。

こうして、測定装置１０と、製造装置２０、データサーバ３０とを有し、ＶＡＤ法によりスート堆積体２０２ａを合成して製造する光ファイバ母材の製造システムが構成されている。

種棒２１２は、光ファイバ母材を形成するためのターゲットとなる棒材である。種棒２１２は、例えば石英ガラス棒である。後述するように、Ｚ方向に中心軸が沿うように把持回転機構２１４により上端部が把持された種棒２１２の下端部である先端部には、バーナー２１８、２２０により生成された石英ガラスのガラス微粒子が堆積する。かかるガラス微粒子は、スートと呼ばれる。種棒２１２の先端部にスートが堆積することにより、スート堆積体２０２ａからなる多孔質の光ファイバ母材が形成される。スート堆積体２０２ａは、引き上げ機構２１６により種棒２１２が引き上げられるＺ方向を長手方向として合成される。

把持回転機構２１４は、種棒２１２の中心軸がＺ方向に沿うように種棒２１２の上端部を把持するとともに、種棒２１２の中心軸を回転軸として種棒２１２を回転可能に保持する。把持回転機構２１４は、制御ユニット２２２による制御に従って、種棒２１２の中心軸を回転軸として種棒２１２を回転させるように構成されている。把持回転機構２１４は、制御ユニット２２２による制御に従って、種棒２１２を回転させる回転速度を変更することができる。

引き上げ機構２１６は、制御ユニット２２２による制御に従って、把持回転機構２１４により把持されて回転されている種棒２１２をＺ方向に沿って引き上げるように構成されている。引き上げ機構２１６は、把持回転機構２１４をＺ方向に引き上げることにより、把持回転機構２１４により回転されている種棒２１２をＺ方向に引き上げることができる。引き上げ機構２１６は、制御ユニット２２２による制御に従って、種棒２１２を引き上げる引き上げ速度を変更することができる。

バーナー２１８、２２０は、初期位置にある種棒２１２に対向するように設置されている。具体的には、クラッド用のバーナー２１８は、種棒２１２の側面に対向するように設置されている。コア用のバーナー２２０は、種棒２１２の下端部である先端部に対向するように設置されている。バーナー２１８、２２０は、制御ユニット２２２による制御に従って、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向における位置並びに火炎を噴出する向きを変更することができる。

バーナー２１８、２２０は、それぞれ種棒２１２の側面及び先端部に向けて、ガラス微粒子を生成するための火炎を噴出口から形成して噴出するバーナー部である。なお、バーナー部は、バーナー単体に限定されるものではなく、複数のバーナーが一体となったバーナーアレイであってもよい。バーナー２１８、２２０の数は、複数であってもよいし１つであってもよい。

バーナー２１８、２２０は、噴出口から火炎を形成してその火炎中に原料ガスを導入するため、火炎形成用ガス及び原料ガスを含む複数種のガスが供給されるようになっている。火炎形成用ガスは、例えば、水素等の燃焼性ガス、酸素等の助燃性ガスを含んでいる。複数のバーナー２１８、２２０に供給される複数種のガスは、例えば、水素ガス、酸素ガス、アルゴンガス、原料ガス等である。原料ガスには、ガラスの原料となる四塩化ケイ素、屈折率を調整するためドーパント源となる四塩化ゲルマニウム等が含まれる。キャリアガス等としてアルゴンガスが適宜用いられる。

各バーナー２１８、２２０においては、水素ガス及び酸素ガスの燃焼により酸水素火炎が形成されるとともに、その酸水素火炎中に原料ガスが導入される。火炎に導入された原料ガスが火炎加水分解を受けることにより、ガラス微粒子が生成されて種棒２１２の側面及び先端部に堆積する。バーナー２１８、２２０に供給される原料ガスの構成を変更することにより、一方をコア用、他方をクラッド用として用いることができる。コア用のバーナーは、スート堆積体２０２ａのコアに相当する部分を堆積させるために用いられる。クラッド用のバーナーは、スート堆積体２０２ａのクラッドに相当する部分を堆積させるために用いられる。バーナー２１８、２２０に供給される複数種のガスの流量は、それぞれ制御ユニット２２２により制御されるマスフローコントローラ等を介して制御ユニット２２２により制御される。

制御ユニット２２２は、種棒２１２にスートを堆積してスート堆積体を製造する間、製造装置２０の各部の管理及び制御を行う制御部として機能する。なお、制御ユニット２２２、データサーバ３０及び測定装置１０の制御ユニット１０４の機能の全部又は一部は、単一の制御装置により実現することもできる。

制御ユニット２２２は、ネットワークＮＷを介してデータサーバ３０に通信可能に接続されている。制御ユニット２２２は、データサーバ３０から測定装置１０による測定結果データを取得して、取得した測定結果データに基づき、後述するように製造装置２０の動作を制御してスート堆積体の製造条件を調整することができる。

次に、本実施形態による製造装置２０による光ファイバ母材の製造方法についてさらに図５及び図６を用いて説明する。図５は、本実施形態による製造装置２０の動作を示すフロー図である。図６は、本実施形態による製造装置２０において測定されるスート堆積体２０２ａの表面形状及び温度を模式的に示すグラフである。

図５に示すように、製造装置２０は、把持回転機構２１４により把持された種棒２１２の先端部が初期位置に位置する状態からスート堆積体２０２ａの製造を開始する（ステップＳ２０２）。スート堆積体２０２ａの製造を開始するにあたり、制御ユニット２２２は、バーナー２１８、２２０を制御して複数のバーナー２１８、２２０により火炎を形成してスートの生成を開始する。また、制御ユニット２２２は、把持回転機構２１４を制御して、把持回転機構２１４による種棒２１２の回転を開始する。さらに、制御ユニット２２２は、引き上げ機構２１６を制御して、引き上げ機構２１６による種棒２１２の引き上げを開始する。こうして、製造装置２０は、スートを種棒２１２の先端部に堆積させて種棒２１２の先端部にスート堆積体２０２ａを合成していく。スート堆積体２０２ａは、合成されていくにつれて、Ｚ方向を長手方向とする棒状に成長していく。

測定装置１０は、図２に示す第１実施形態と同様に、ステップＳ１０４にて製造装置２０の動作状況をモニタし、製造装置２０が動作している間、ステップＳ１０８、Ｓ１１０を繰り返して実行する。

ステップＳ１０８において、レーザ変位計であるセンサ１０６は、鉛直方向であるＺ方向に走査される各測定点Ｐ１において、測定点Ｐ１における被測定物２０２とセンサ１０６との間の距離を測定する。測定点Ｐ１における被測定物２０２とセンサ１０６との間の距離、すなわち、測定点Ｐ１における被測定物２０２までの距離は、スート堆積体２０２ａの形状を反映する物理量である。また、放射温度計であるセンサ１０８は、鉛直方向であるＺ方向に走査される各測定点Ｐ２において、スート堆積体２０２ａの表面の温度を測定する。

また、ステップＳ１１０において、制御ユニット１０４は、センサ１０６により測定された距離の測定値データ及びセンサ１０８により測定された温度の測定値データをデータサーバ３０に送信する。

データサーバ３０は、制御ユニット１０４から距離及び温度の測定値データを受信するたびに、図２に示すステップＳ１１２からステップＳ１２０までの各処理を実行して、スート堆積体２０２ａについての測定結果データを取得する。データサーバ３０は、測定装置１０による測定の間、リアルタイムに若しくはほぼリアルタイムに又は所定の遅延時間で測定結果データを取得する。

ステップＳ１１２において、データサーバ３０は、例えば、センサ１０６により測定された距離の測定値データに基づき、Ｚ方向におけるスート堆積体２０２ａの先端部の位置Ｅａを検出する。この場合、データサーバ３０は、例えば、予め設定された閾値の距離が測定された測定点Ｐ１の位置を、Ｚ方向におけるスート堆積体２０２ａの先端部の位置Ｅａとして検出することができる。

また、ステップＳ１１４において、データサーバ３０は、スート堆積体２０２ａの先端部の位置Ｅａを基準に用いて、センサ１０６、１０８による距離及び温度の測定値データについてセンサヘッド１０２の位置ずれによる影響を補正することができる。

また、ステップＳ１１４において、データサーバ３０は、測定点Ｐ１で測定されたセンサ１０６とスート堆積体２０２ａとの間の距離を補正して、スート堆積体２０２ａの形状を反映するスート堆積体２０２ａの半径に変換することができる。この場合、データサーバ３０は、回転ステージ１１０の回転角、被測定物２０２又は種棒２１２の基準位置とセンサ１０６との間のＸ方向の距離を用い、センサ１０６とスート堆積体２０２ａとの間の距離を補正してスート堆積体２０２ａの半径に変換することができる。

また、ステップＳ１１４において、データサーバ３０は、測定点Ｐ１と測定点Ｐ２とが互いに一致せずにＺ方向に所定の間隔を空けて隣接して走査される場合、測定点Ｐ１と測定点Ｐ２との位置ずれを補正する。これにより、センサ１０６により得られたスート堆積体２０２ａの半径と、センサ１０８により得られたスート堆積体２０２ａの表面の温度とをＺ方向において対応させることができる。

また、ステップＳ１１６において、データサーバ３０は、Ｚ方向の位置を基準として、補正後の複数のセンサ１０６、１０８によるスート堆積体２０２ａの半径及び表面の温度の測定値データを互いに関連付ける。

また、ステップＳ１１８において、データサーバ３０は、スート堆積体２０２ａの半径及びセンサ１０８により得られたスート堆積体２０２ａの表面の温度を用いて、スート堆積体２０２ａの各測定点における密度を計算式により計算して取得する。

また、ステップＳ１２０において、データサーバ３０は、スート堆積体２０２ａの半径、温度及び密度を含む測定結果データを互いに関連付けて記憶装置において記憶する。

図６は、ステップＳ１１２からステップＳ１２０が繰り返されることにより取得されたスート堆積体２０２ａの半径及びスート堆積体２０２ａの表面の温度を模式的に示すグラフである。図６中、縦軸は種棒２１２の位置を基準としたＺ方向の位置、横軸はスート堆積体２０２ａの半径を表している。図６において、個々の線は、測定点Ｐ１、Ｐ２の１走査ごとのスート堆積体２０２ａの表面形状を示している。また、個々の線の濃淡は、スート堆積体２０２ａの表面の温度を示している。スート堆積体２０２ａは、図６中に矢印で示すＺ方向に沿った方向に合成が進行する。

一方、図５に示すように、製造装置２０の制御ユニット２２２は、データサーバ３０からネットワークＮＷを介して測定結果データを取得する（ステップＳ２０４）。制御ユニット２２２は、スート堆積体２０２ａの測定装置１０による測定の間、リアルタイムに若しくはほぼリアルタイムに又は所定の遅延時間で測定結果データをデータサーバ３０から取得する。制御ユニット２２２は、測定装置１０による複数の物理量の測定結果である測定結果データに基づき、スート堆積体２０２ａの製造条件を以下のようにして適宜変更して調整する。

次いで、制御ユニット２２２は、取得した測定結果データから、スート堆積体２０２ａをガラス化して得られるガラス化後の光ファイバ母材に関する物理量を推定して当該物理量の推定値を取得する（ステップＳ２０６）。なお、スート堆積体２０２ａは、製造装置２０において製造された後、例えば電気炉にて焼結することによりガラス化される。制御ユニット２２２は、所定の条件でスート堆積体２０２ａをガラス化して得られるガラス化後の光ファイバ母材に関する物理量を推定する。

推定するガラス化後の光ファイバ母材に関する物理量は、例えば、コア径、クラッド径、外径等の母材の寸法、母材中のゲルマニウム等のドーパントの添加量、母材の密度等である。制御ユニット２２２は、測定結果データとガラス化後の光ファイバ母材に関する物理量との関係に基づき、ガラス化後の光ファイバ母材に関する物理量の推定値を取得することができる。制御ユニット２２２は、測定結果データとガラス化後の光ファイバ母材に関する物理量との関係を、計算式、データベース、テーブル等の形式にて参照可能に記憶している。また、制御ユニット２２２は、測定結果データを入力として、学習済の機械学習モデルを用いてガラス化後の光ファイバ母材に関する物理量の推定値を取得することもできる。

次いで、制御ユニット２２２は、測定結果データから推定したガラス化後の光ファイバ母材に関する物理量の推定値と、当該物理量について予め設定された目標値との間のずれ量を算出する（ステップＳ２０８）。目標値は、任意に設定された値であってもよいし、推定に用いられた測定結果データが得られた測定から所定の時間前の時間等の基準の時間での測定から得られた測定結果データに基づいて決定された値であってもよい。制御ユニット２２２は、例えば、ガラス化後の光ファイバ母材のコア径、クラッド径、外径等の寸法、ドーパントの添加量等について推定値と目標値との間のずれ量を算出することができる。

次いで、制御ユニット２２２は、算出した推定値と目標値との間のずれ量が小さく又はなくなるように、製造中のスート堆積体２０２ａの製造条件を適宜変更して調整する（ステップＳ２１０）。制御ユニット２２２は、製造条件として、例えば、バーナー条件、回転条件、引き上げ条件等を適宜変更することができる。こうして、制御ユニット２２２は、製造中のスート堆積体２０２ａについて測定装置１０により測定された測定結果データを当該製造中のスート堆積体２０２ａの製造条件にフィードバックして、当該製造条件を適宜変更する。

バーナー条件は、例えば、燃焼性ガス、助燃性ガス、原料ガス等のバーナー２１８、２２０に供給するガスの流量、スート堆積体２０２ａに対するバーナー２１８、２２０の火炎の相対位置等である。制御ユニット２２２は、バーナー２１８、２２０を制御することによりバーナー条件を適宜変更することができる。

回転条件は、把持回転機構２１４により種棒２１２及びこれに合成されるスート堆積体２０２ａを回転する回転速度である。制御ユニット２２２は、把持回転機構２１４を制御することにより回転条件を適宜変更することができる。

引き上げ条件は、引き上げ機構２１６により種棒２１２及びこれに合成されるスート堆積体２０２ａを引き上げる引き上げ速度である。制御ユニット２２２は、引き上げ機構２１６を制御することにより引き上げ条件を適宜変更することができる。

制御ユニット２２２は、例えば、ガラス化後の光ファイバ母材の物理量について設定された目標値を用いて、上記バーナー条件、回転条件及び引き上げ条件の少なくともいずれかを適宜変更して調整することができる。

制御ユニット２２２は、例えば、種棒２１２の重量変化を検出した結果、堆積したスートの厚さを検出した結果、製造開始からの経過時間等に基づき、スート堆積体２０２ａの製造を終了するか否か判定する（ステップＳ２１２）。

制御ユニット２２２は、スート堆積体２０２ａの製造を継続すると判定すると（ステップＳ２１２、ＮＯ）、ステップＳ２０４に移行する。こうして、制御ユニット２２２は、測定装置１０により測定される測定結果データに応じて製造条件を適宜変更しつつスート堆積体２０２ａの製造を継続する。

一方、制御ユニット２２２は、スート堆積体２０２ａの製造を終了すると判定すると（ステップＳ２１２、ＹＥＳ）、製造装置２０の各部の動作を停止してスート堆積体２０２ａの製造を終了する。

このように、本実施形態による製造装置２０は、製造中のスート堆積体２０２ａについて測定装置１０により測定された測定結果である測定結果データを、当該製造中のスート堆積体２０２ａの製造条件にフィードバックして製造条件を適宜変更して調整する。すなわち、本実施形態による製造装置２０は、製造中のスート堆積体２０２ａについてセンサ１０６、１０８により複数の物理量を測定し、複数の物理量の測定結果に基づき、製造中のスート堆積体２０２ａの製造条件を調整する。これにより、本実施形態による製造装置２０は、スート堆積体２０２ａの製造状況に応じて適切な製造条件を用いることができるため、高品質のスート堆積体２０２ａを製造することができる。例えば、本実施形態による製造装置２０は、長手方向の品質がより均一である高品質のスート堆積体２０２ａを製造することができる。

このように、本実施形態によれば、高品質のスート堆積体２０２ａを製造することができる。

なお、上記では、ステップＳ２０８において、測定結果データから推定したガラス化後の光ファイバ母材に関する物理量の推定値と当該物理量の目標値との間のずれ量を算出する場合について説明したが、これに限定されるものではない。ガラス化後の光ファイバ母材の物理量について設定された目標値に代わる目標値を用いてスート堆積体２０２ａの製造条件を調整することもできる。

例えば、ステップＳ２０６を省略するとともに、ステップＳ２０８において、測定結果データに含まれる複数の物理量のうちの少なくともいずれかの測定値と当該物理量について設定された目標値との間のずれ量を算出することができる。この場合、目標値は、任意に設定された値であってもよいし、対象の測定結果データが得られた測定から所定の時間前の時間等の基準の時間での測定から得られた測定結果データに基づいて決定された値であってもよい。この場合、制御ユニット２２２は、例えば、スート堆積体２０２ａの半径等の寸法、表面の温度、密度等について測定値と目標値との間のずれ量を算出することができる。また、この場合、ステップＳ２１０において、制御ユニット２２２は、測定値と目標値との間のずれ量が小さく又はなくなるように、製造中のスート堆積体２０２ａの製造条件を適宜変更して調整する。

こうして、センサ１０６、１０８により測定される複数の物理量の測定値の少なくともいずれかについて設定された目標値を用いて、上記バーナー条件、回転条件及び引き上げ条件の少なくともいずれかを適宜変更して調整することもできる。

また、上記では、製造中のスート堆積体２０２ａについてセンサ１０６、１０８により複数の物理量を測定し、複数の物理量の測定結果に基づき製造中のスート堆積体２０２ａの製造条件を調整する場合について説明したが、これに限定されるものではない。過去に製造されたスート堆積体２０２ａについて測定装置１０により測定された測定結果データを新たに製造する別のスート堆積体２０２ａの製造条件にフィードバックして、当該製造条件を適宜変更することもできる。すなわち、一のスート堆積体２０２ａについて測定装置１０により測定された測定結果データに基づき、一のスート堆積体２０２ａとは別のスート堆積体２０２ａの製造条件を適宜変更して調整することもできる。これにより、複数のスート堆積体２０２ａの間で品質の均一化を図りつつ複数のスート堆積体２０２ａを製造することができる。

［変形実施形態］
本発明は、上記実施形態に限らず、種々の変形が可能である。

例えば、上記実施形態では、測定装置１０の測定対象である被測定物２０２が製造装置２０において製造される被製造物である場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。測定装置１０は、被製造物のほか、あらゆる物体を測定対象とすることができる。

また、上記実施形態では、センサ１０６、１０８としてそれぞれ被測定物２０２と当該センサとの間を伝搬する光を利用して物理量を測定するものを用いたが、これに限定されるものではない。測定すべき被測定物２０２の物理量に応じて任意の測定原理のセンサを用いることができる。

また、上記実施形態では、センサ１０６、１０８として例えばレーザ変位計及び放射温度計を組み合わせて用いる場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。測定すべき被測定物２０２の物理量に応じて任意の種類のセンサを任意の数で組み合わせて用いることができる。

また、上記第３実施形態では、製造装置２０がＶＡＤ法により光ファイバ母材を製造する場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。製造装置２０は、例えばＯＶＤ法により光ファイバ母材を製造するものであってもよい。

１０…測定装置
２０…製造装置
３０…データサーバ
１０２…センサヘッド
１０４…制御ユニット
１０６…センサ
１０８…センサ
１１０…回転ステージ
１１２…ステージ
１１４…ミラー
１１６…回転機構
２０２…被測定物
２０２ａ…スート堆積体
２０４…壁
２０６…区画
２０８…ビューポート
２１２…種棒
２１４…把持回転機構
２１６…引き上げ機構
２１８…バーナー
２２０…バーナー
２２２…制御ユニット

Claims (10)

1. スートを種棒に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であって、
   前記光ファイバ母材の互いに異なる種類の複数の物理量を測定する複数のセンサと、前記複数のセンサが前記複数の物理量を前記光ファイバ母材の表面に沿って同一線上において測定するように走査を行う走査部とを有する測定装置を用い、前記複数のセンサにより前記複数の物理量を測定し、
   前記複数の物理量の測定結果に基づき、前記光ファイバ母材の製造条件を調整する
   ことを特徴とする光ファイバ母材の製造方法。
2. 前記製造条件として、前記スートを形成するバーナーに供給するガスの流量、前記光ファイバ母材に対する前記バーナーの相対位置、前記種棒を回転する回転速度及び前記種棒を引き上げる引き上げ速度のうちのす少なくともいずれかを調整する
   ことを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ母材の製造方法。
3. 前記複数のセンサは、前記複数の物理量として前記光ファイバ母材までの距離及び前記光ファイバ母材の表面の温度を測定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ母材の製造方法。
4. 前記光ファイバ母材までの距離から取得された前記光ファイバ母材の寸法及び前記温度のうちの少なくともいずれかに基づき、前記製造条件を調整する
   ことを特徴とする請求項３に記載の光ファイバ母材の製造方法。
5. 前記寸法及び前記温度から前記光ファイバ母材の密度を取得し、
   前記寸法、前記温度及び前記密度のうちの少なくともいずれかに基づき、前記製造条件を調整する
   ことを特徴とする請求項４に記載の光ファイバ母材の製造方法。
6. ガラス化後の前記光ファイバ母材の物理量について設定された目標値を用いて前記製造条件を調整する
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の光ファイバ母材の製造方法。
7. 前記複数の物理量の測定値の少なくともいずれかについて設定された目標値を用いて前記製造条件を調整する
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の光ファイバ母材の製造方法。
8. 前記測定装置は、製造中の前記光ファイバ母材について前記複数の物理量を測定し、
   前記複数の物理量の測定結果に基づき、製造中の前記光ファイバ母材の前記製造条件を調整する
   ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の光ファイバ母材の製造方法。
9. 前記測定装置は、一の前記光ファイバ母材について前記複数の物理量を測定し、
   前記複数の物理量の測定結果に基づき、前記一の光ファイバ母材とは別の前記光ファイバ母材の前記製造条件を調整する
   ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の光ファイバ母材の製造方法。
10. スートを種棒に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システムであって、
    前記光ファイバ母材の互いに異なる種類の複数の物理量を測定する複数のセンサと、前記複数のセンサが前記複数の物理量を前記光ファイバ母材の表面に沿って同一線上において測定するように走査を行う走査部とを有する測定装置と、
    前記複数の物理量の測定結果に基づき、前記光ファイバ母材の製造条件を調整する制御部と
    を有することを特徴とする光ファイバ母材の製造システム。

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