JP2637857B2 - 規則的な特性を有する光学繊維用プリフォームの製造方法 - Google Patents

規則的な特性を有する光学繊維用プリフォームの製造方法

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JP2637857B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、現在使用されている光
学繊維が線引きされるプリフォームの製造に関する。
【０００２】
【従来の技術】この製造は通常、ガラス製造用旋盤上へ
の、シリカからなる細長い出発時の管の取り付け、気体
混合物によるこの管の内部空間内の掃気、この管の回
転、吹管（トーチ）により実施される１回以上の加熱パ
ス中に適切な屈折率を有する透明な連続内部層を管の内
面上に形成するように、この管の外面の連続区域内にお
いて気体混合物から析出物を形成するために行う、この
区域を加熱する吹管の縦方向移動、他の加熱パス中に行
われる、屈折率の異なる他の内部層の同様の形成、及び
中実の円筒形プリフォームを形成するように、これまで
よりも高温の加熱パス中でのこの管の直径縮小、という
段階を含んでいる。
【０００３】このようにして、その後光学繊維が熱間線
引きにより線引きされるプリフォームが頭文字MCVD,PCV
D等で知られている方法により製造されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このようにして形成さ
れた光学繊維には、特にこれらの繊維で製造される光学
接続部の所で、これらの光学繊維により伝送される光を
僅かしか損失させないことが所望される。このために
は、繊維の芯が繊維の外面に対して中心に置かれ且つ芯
が非常に一定した直径を有さねばならない。いずれにせ
よ公差は約数百ｎｍである。
【０００５】光学繊維は、外面に対する芯の偏心ができ
るだけ小さいこと及びこの芯の直径とこの外面の直径と
の比率が一定であることという２つの基準に適合する中
実なプリフォームから得られ得る。
【０００６】これら２つの基準に関して現在認められ得
る欠点は、前述したタイプの方法により製造されたプリ
フォームの場合には、出発時の管若しくは内部層の析出
に関して存在するむら又は工程の異なる段階中での変形
により説明される。
【０００７】本発明は特に、このような欠点のないプリ
フォームの製造を可能にすることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記した課題
を解決すべく、円筒形ガラス部品がガラス製造用旋盤上
で加熱パスに付される、規則的な特性を有する光学繊維
用プリフォームの製造方法であって、該ガラス部品の製
造が終了し、従って中実なプリフォームの形態となった
後に、該ガラス部品の光学幾何学的欠陥が検出且つ測定
され、次に該ガラス製造用旋盤上において修正パス中に
該部品の外面を機械加工することによりこれらの欠陥が
修正され、行われる前記修正が欠陥の測定に依存してい
る方法を提供する。
【０００９】上記した本発明によれば、外面に対する芯
の偏心が小さく、また芯の直径と外面の直径との比率が
一定なプリフォームを得ることができ、最終的に得られ
る光学繊維により伝送される光の損失、特に光学繊維の
接続による損失を僅かなものにすることが可能となる。
【００１０】ガラス製造用旋盤上で測定パス中にガラス
部品の欠陥が検出且つ測定され、次に、そのときに修正
パスをなす加熱パス中で、ガラス部品を取り外さずにこ
の部品の外面を熱機械加工（サーマルマシニング）する
ことによりこれらの欠陥が修正されるのが好ましい。こ
の修正パスは修正パス後の測定パスとは異なるパスであ
っても、測定パスと同一パスに組み込まれてもよく、後
者の場合このパス中において測定作業の後に修正作業が
実施されると理解されるべきである。
【００１１】
【実施例】本発明は添付図面に関する以下の説明により
更によく理解されよう。
【００１２】図示・説明する要素は非制限的な例である
と理解されるべきである。
【００１３】まず本発明方法を比較的一般的に説明す
る。本方法で使用される種々の要素は図１に記されてい
る参照番号で表す。
【００１４】本方法は以下の公知の作業を含んでいる。
【００１５】まず、ガラス部品の長手方向に伸びている
軸Ａ及びこの軸の周りを回転する実質的に円筒形の外面
を有するガラス部品４をガラス製造用旋盤１０，１１，
１２に取り付ける。
【００１６】この旋盤は、この部品をこの軸の周りに回
転させるための回転手段１０，１１，１３、ガラス部品
の外面の基本区域を加熱するための加熱機構２２を担持
し得る送り台７、及びこの送り台を縦方向に移動させる
ための移動手段５，６，１２を含んでいる。
【００１７】次に加熱パスを実施する。各パス中にこの
旋盤はガラス部品に回転速度を与えて、加熱機構を縦方
向移動速度にてガラス部品の長手方向に移動させる一
方、この加熱機構は加熱出力を出してこの部品を加熱す
る。この回転速度、この縦方向移動速度及びこの加熱出
力は加熱パラメータを構成している。
【００１８】本発明の方法は更に、測定信号のアセンブ
リを提供するために少なくとも１つの測定センサ２を含
んでいる測定アセンブリを使用して、取り付け作業の後
に実施される光学幾何学的測定パスを含んでいる。この
アセンブリの信号は外面を取巻いている基本区域のアセ
ンブリのそれぞれの基本区域に対応し、且つこれらの信
号に対応している基本区域内においてガラス部品により
示される光学的及び／又は幾何学的欠陥を表示する。好
ましくは少なくとも１回の加熱パスは、光学幾何学的測
定のパス中での測定信号の提供後に行われ且つガラス部
品の余分のガラスの表面蒸発を引き起こすように実施さ
れる加熱作業を含んでいる。この加熱パスはここでは修
正パスとなる。しかしながら、ガラス部品の表面の機械
加工が蒸発以外の作業、例えば機械的研磨又は化学的研
磨によっても実施され得ることが理解されよう。この修
正パス中では、好ましくは少なくとも加熱パラメータの
１つからなる修正パラメータが、測定信号に応じて、好
ましくは、基本区域内においてガラス部品により示され
る光学的及び／又は幾何学的欠陥を修正するように各瞬
間に加熱機構により加熱される外面の基本区域に対応す
る信号に応じて該各瞬間に制御されている。
【００１９】特に好ましくは、ガラス製造用旋盤１０，
１１，１２はガラス部品４を測定パス中に縦軸Ａの周り
に回転させる。この旋盤は、少なくとも１つの測定セン
サ２を担持し、且つこの測定センサが外面の連続する基
本区域に対面して通過して少なくともこれらの区域に対
応する一連の一次測定信号を提供するように、この測定
のパス中にこのセンサをこの部品の長手部分上で縦方向
に移動させる送り台７と、各瞬間に提供される一次測定
信号と同一の基本区域に関連するこの区域の角座標（co
ordonnee angulaire）及び縦座標を該各瞬間に提供する
ための、測定用角度位置センサ２０及び測定用縦方向位
置センサ２１と、一次測定信号及び上記座標を関連して
記録するための一次記録手段２３と、一次測定信号及び
関連付けされた座標を読取るための、また上記座標に関
連付けされ且つ実施すべき修正を表す二次測定信号を、
対応する基本区域内においてガラス部品に応答して提供
するための計算手段２４と、二次測定信号及び上記座標
を関連して記録するための二次記録手段２５と、各瞬間
に加熱機構により加熱される基本区域に対応するこの区
域の角座標及び縦座標を修正パス中において該各瞬間に
提供するための、加熱用角度位置センサ２０及び加熱用
縦方向位置センサ２１と、修正作業中において各瞬間に
座標を受け取るために加熱用位置センサ２０，２１に接
続されている制御手段２５，２６であって、これらの制
御手段により各瞬間に受け取られた座標に関連付けされ
ている二次測定信号を該各瞬間に読取るために二次記録
手段２５にも接続され且つ各瞬間に読取る二次測定信号
に応じて修正パラメータを該各瞬間に制御している制御
手段とを含んでいる。これらの制御手段はそのために、
直接二次測定信号からなり得るか又はこれらの二次測定
信号から作成され得る信号を提供する。
【００２０】簡単にするために、同一の送り台７が修正
パス中は加熱機構２２を、測定パス中は測定センサ２を
担持している。同一のセンサ２０が測定用角度位置セン
サ及び加熱用角度位置センサを構成し、また同一の他方
のセンサ２１が測定用縦方向センサ及び加熱用縦方向位
置センサを構成している。
【００２１】一次記録手段２３、二次記録手段２５及び
計算手段２４はディジタル計算機からなる。
【００２２】修正パラメータは、ガラス部品のガラスの
外側部分を蒸発により除去するために、基本区域の一部
である修正すべき区域を十分に加熱するように修正パス
中に制御される。
【００２３】中でも特に例示・説明した場合において
は、ガラス製造用旋盤は、モータ１３により駆動され、
且つ出発時の管４を維持して、水平軸Ａの周りに回転駆
動するための上流把持部１０Ａ及び下流把持部１１Ａを
備えた上流主軸台１０及び下流主軸台１１の２つを含ん
でいる。この管はシリカからなり且つガラス部品を構成
している。この管は、管の上流端部１４及び下流端部１
６に溶接されているシリカ製接続スリーブ１８を介し
て、これらの把持部により維持されている。入り口の回
転継手８により、反応性気体混合物を上流主軸台１０内
に導くことができる。
【００２４】反応性気体混合物の入り口及び出口は矢印
１，９で示す。
【００２５】ガラス製造用旋盤は更に、縦方向位置セン
サ２１が結合されているモータ５により回転駆動される
駆動ねじ６の作用下で、縦方向に、即ち軸Ａと平行に移
動する送り台７を装着したテーブル１２を備えている。
【００２６】内部層の析出作業は例えば、適切な反応性
気体混合物を回転継手８を介して供給し且つ加熱機構２
２のパスを実施して行われる。この機構２２は送り台７
に固定された酸素と水素との吹管からなる。場合によっ
ては反応性気体混合物が懸濁状液滴を含んで、霧をなす
のが有利であり得る。
【００２７】数回のガラス層析出作業が、従来のプリフ
ォームの製造に使用されていた公知の“MCVD”蒸着法の
枠内で同様に実施される。
【００２８】この枠内で本発明方法を適用するために、
角度位置センサ２０が上流主軸台１０上に置かれてい
る。
【００２９】センサ２０，２１により提供される信号は
計算機２３，２４，２５に伝送され、これらの計算機は
バルブアセンブリ２６を制御する。このバルブアセンブ
リは、軟質チューブ２７，２８により吹管２２に送られ
る酸素及び水素の流量を制御している。
【００３０】吹管２２は好ましくは修正パス中は単一ノ
ズルを備えた吹管であり、また計算機２３，２４，２５
から受信される信号に応えて、秒程度の小さい時定数を
有さねばならない。これに反して内部層析出作業時には
好ましくは複数のノズルを備えた吹管が使用される。
【００３１】図１は、修正パラメータが１つであり且つ
加熱出力からなる場合に相当する。上記の制御手段はこ
の場合二次記録手段２５及びバルブアセンブリ２６から
なる。しかし他のこのようなパラメータ又は組み合わさ
れた複数のこのようなパラメータも、回転速度及び／又
は縦方向速度からなり得る。記録手段２５はこの場合更
に、又は単にモータ１３及び／又は５に接続されてい
る。
【００３２】更には、加熱機構は吹管以外の要素、例え
ば炭酸ガスレーザからなり得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法を適用するためのガラス製造用ベン
チの側面図である。
【符号の説明】
２，２０，２１ センサ ４ ガラス部品 ７ 送り台 １０，１１ 主軸台 ２２ 加熱機構 ２４ 計算手段 ２５，２６ 制御手段

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 円筒形ガラス部品がガラス製造用旋盤上
    で加熱パスに付される、規則的な特性を有する光学繊維
    用プリフォームの製造方法であって、 該ガラス部品の製造が終了し、従って中実なプリフォー
    ムの形態となった後に、該ガラス部品の光学幾何学的欠
    陥が検出且つ測定され、 次に該ガラス製造用旋盤上において修正パス中に該部品
    の外面を機械加工することによりこれらの欠陥が修正さ
    れ、行われる前記修正が欠陥の測定に依存している方
    法。
  2. 【請求項２】 前記ガラス製造用旋盤上で測定パス中に
    前記ガラス部品の欠陥が検出且つ測定され、次に前記修
    正パスをなす前記加熱パス中に、ガラス部品を取り外さ
    ずに該部品の外面を熱機械加工することによりこれらの
    欠陥が修正されることを特徴とする請求項１に記載の方
    法。
  3. 【請求項３】 前記ガラス部品の長手方向に伸びている
    軸及びこの軸の周りを回転する実質的に円筒形の外面を
    有する該ガラス部品を、この部品をこの軸の周りに回転
    させるための回転手段、該ガラス部品の外面の基本区域
    を加熱するための加熱機構を担持し得る送り台、及び該
    送り台を縦方向に移動させるための移動手段を含んでい
    る前記ガラス製造用旋盤上に取り付け、 次に、各パス中に該旋盤が該ガラス部品に回転速度を与
    えて、該加熱機構を縦方向移動速度にてガラス部品の長
    手方向に移動させる一方、該加熱機構が加熱出力を出し
    てこの部品を加熱する加熱パスを実施し、この回転速
    度、この縦方向移動速度及びこの加熱出力が加熱パラメ
    ータを構成している請求項２に記載の方法であって、本
    方法が更に、 測定信号のアセンブリを提供するために、少なくとも１
    つの測定センサを含んでいる測定アセンブリを使用して
    前記取り付け作業の後に実施される光学幾何学的測定パ
    スであって、前記測定アセンブリからの信号が、外面を
    取り巻いている基本区域のアセンブリのそれぞれの基本
    区域に対応し、且つ該信号が、この信号に対応する基本
    区域内において前記ガラス部品により示される光学的及
    び／又は幾何学的欠陥を表す測定パスと、 加熱パスが修正パスとなるように該ガラス部品の余分の
    ガラスの表面蒸発を引き起こすために光学幾何学的測定
    パス中での測定信号の提供後に実施される加熱作業を含
    んでいる少なくとも１回の加熱パスとを含んでおり、 少なくとも加熱パラメータの１つが修正パラメータとな
    り、この修正パラメータが、基本区域内においてガラス
    部品により示される光学的及び／又は幾何学的欠陥を修
    正するように各瞬間に加熱機構により加熱される外面の
    基本区域に対応する測定信号に応じて、修正パス中に該
    各瞬間に制御されていることを特徴とする方法。
  4. 【請求項４】 前記ガラス製造用旋盤が前記ガラス部品
    を測定パス中に縦軸の周りに回転させることを特徴とす
    る請求項３に記載の方法であって、 少なくとも１つの測定センサを担持し、またこの測定セ
    ンサが外面の連続する基本区域に対面して通過し且つ少
    なくともこれらの区域に対応する一連の一次測定信号を
    提供するように、この測定パス中にこのセンサをこの部
    品の長手部分上で縦方向に移動させる送り台と、 各瞬間に提供される一次測定信号と同一の基本区域に関
    連付けされるこの区域の角座標及び縦座標を該各瞬間に
    提供するための測定用角度位置センサ及び測定用縦方向
    位置センサと、 前記一次測定信号及び前記座標を関連させて記録するた
    めの一次記録手段と、 該一次測定信号及び関連付けされた該座標を読取るため
    の、また該座標に関連付けされ且つ実施すべき修正を表
    す二次測定信号を、該信号及び該座標に対応した基本区
    域内において前記ガラス部品に応答して提供するための
    計算手段と、 前記二次測定信号及び前記座標を関連させて記録するた
    めの二次記録手段と、 各瞬間に加熱機構により加熱される前記基本区域に対応
    するこの区域の角座標及び縦座標を修正パス中において
    該各瞬間に提供するための、加熱用角度位置センサ及び
    加熱用縦方向位置センサと、 修正作業中において各瞬間に座標を受け取るために加熱
    用位置センサに接続されている制御手段であって、これ
    らの制御手段により各瞬間に受け取られた座標に関連付
    けされている前記二次測定信号を該各瞬間に読取るため
    に前記二次記録手段にも接続され且つ各瞬間に読取る該
    二次測定信号に応じて前記修正パラメータを該各瞬間に
    制御している制御手段とを含んでいることを特徴とする
    方法。
  5. 【請求項５】 同一の送り台が修正パス中には前記加熱
    機構を、測定パス中には前記測定センサを担持し、同一
    のセンサが前記測定用角度位置センサ及び前記加熱用角
    度位置センサを構成し、同一のセンサが前記測定用縦方
    向位置センサ及び前記加熱用縦方向位置センサを構成し
    ていることを特徴とする請求項４に記載の方法。
  6. 【請求項６】 前記修正パラメータが、前記ガラス部品
    のガラスの外側部分を蒸発により除去するために、前記
    基本区域の一部である修正すべき区域を十分に加熱する
    ように前記修正パス中に制御されることを特徴とする請
    求項３に記載の方法。
  7. 【請求項７】 前記ガラス部品がシリカからなり且つ前
    記加熱機構が酸素と水素との吹管からなることを特徴と
    する請求項３に記載の方法。
  8. 【請求項８】 前記一次記録手段、前記二次記録手段及
    び前記計算手段がディジタル計算機からなることを特徴
    とする請求項３に記載の方法。
JP3098387A 1990-02-02 1991-02-01 規則的な特性を有する光学繊維用プリフォームの製造方法 Expired - Lifetime JP2637857B2 (ja)

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