JP3489345B2 - 光ファイバの製造方法 - Google Patents
光ファイバの製造方法Info
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/012—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
- C03B37/01205—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments
- C03B37/01225—Means for changing or stabilising the shape, e.g. diameter, of tubes or rods in general, e.g. collapsing
- C03B37/0124—Means for reducing the diameter of rods or tubes by drawing, e.g. for preform draw-down
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- C03B37/02—Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor
- C03B37/025—Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor from reheated softened tubes, rods, fibres or filaments, e.g. drawing fibres from preforms
- C03B37/027—Fibres composed of different sorts of glass, e.g. glass optical fibres
- C03B37/02736—Means for supporting, rotating or feeding the tubes, rods, fibres or filaments to be drawn, e.g. fibre draw towers, preform alignment, butt-joining preforms or dummy parts during feeding
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- C03B2205/00—Fibre drawing or extruding details
- C03B2205/47—Shaping the preform draw bulb before or during drawing
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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- Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光ファイバの製造方
法に関し、特にプリフォームの延伸、切断、端面加工工
程を含む、大型光ファイバ用母材から高品質な光フアイ
バを効率良く製造する方法に関する。
法に関し、特にプリフォームの延伸、切断、端面加工工
程を含む、大型光ファイバ用母材から高品質な光フアイ
バを効率良く製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバの製法の一つとして、光ファ
イバのコア部のみからなるロッド又はコア部とクラッド
の一部を含むロッドを出発ロッドとして、回転する該出
発ロッドの外周に、バーナの火炎中に気体のガラス原料
を導入して、該ガラス原料の加水分解反応あるいは酸化
反応により生成したガラス微粒子を堆積させて外径を次
第に大きくし、所定量のガラス微粒子が堆積されると堆
積を停止し、得られたガラスロッドと多孔質ガラス体か
らなる複合母材を加熱焼結して透明ガラス化しプリフォ
ームを製造する方法がある（文献：特開昭４８−７３５
２２号公報）。また、出発ロッドの片端からガラス微粒
子を合成し始め、ガラスロッドの軸方向にガラスロッド
を引上げながらガラスロッドと多孔質ガラス体からなる
複合母材を製造する方法も知られている（文献：特公平
５−８３４９９号公報）。次に、製造されたプリフォー
ムの端部にダミー棒を溶着し（文献：特開平６−１９９
５３３号）、該ダミー棒部分を支持具で把持して線引炉
内に挿入し、加熱溶融して光ファイバに線引きする。
イバのコア部のみからなるロッド又はコア部とクラッド
の一部を含むロッドを出発ロッドとして、回転する該出
発ロッドの外周に、バーナの火炎中に気体のガラス原料
を導入して、該ガラス原料の加水分解反応あるいは酸化
反応により生成したガラス微粒子を堆積させて外径を次
第に大きくし、所定量のガラス微粒子が堆積されると堆
積を停止し、得られたガラスロッドと多孔質ガラス体か
らなる複合母材を加熱焼結して透明ガラス化しプリフォ
ームを製造する方法がある（文献：特開昭４８−７３５
２２号公報）。また、出発ロッドの片端からガラス微粒
子を合成し始め、ガラスロッドの軸方向にガラスロッド
を引上げながらガラスロッドと多孔質ガラス体からなる
複合母材を製造する方法も知られている（文献：特公平
５−８３４９９号公報）。次に、製造されたプリフォー
ムの端部にダミー棒を溶着し（文献：特開平６−１９９
５３３号）、該ダミー棒部分を支持具で把持して線引炉
内に挿入し、加熱溶融して光ファイバに線引きする。
【０００３】近年生産性向上，低コスト化を目的として
プリフォーム大型化（太径化）が進んでいる。大型サイ
ズの母材線引に対応して炉体を大型化すると、炉内のガ
ス流れが不均一になりフアイバの線径が変動する、炉内
温度がプリフォームの周方向で不均一になりファイバの
非円率が悪化する等の問題が生じてくる。従って線引母
材のサイズを大きくすることには限界があり、線引可能
なサイズ（外径）にする必要がある。具体的には大型プ
リフォームを延伸して縮径している。また、通常サイズ
のプリフォームでも、プリフォーム中に気泡存在、異
物、傷等の異常点があると、線引によりその部分で断線
するため、線引稼働率が低下し、作業性が著しく損なわ
れる。そのため、延伸して異常点の部分を切断、除去す
る必要がある。
プリフォーム大型化（太径化）が進んでいる。大型サイ
ズの母材線引に対応して炉体を大型化すると、炉内のガ
ス流れが不均一になりフアイバの線径が変動する、炉内
温度がプリフォームの周方向で不均一になりファイバの
非円率が悪化する等の問題が生じてくる。従って線引母
材のサイズを大きくすることには限界があり、線引可能
なサイズ（外径）にする必要がある。具体的には大型プ
リフォームを延伸して縮径している。また、通常サイズ
のプリフォームでも、プリフォーム中に気泡存在、異
物、傷等の異常点があると、線引によりその部分で断線
するため、線引稼働率が低下し、作業性が著しく損なわ
れる。そのため、延伸して異常点の部分を切断、除去す
る必要がある。
【０００４】このような、プリフォームの延伸、切断に
関する従来技術として、特開平５−７０１６５号公報に
提案される、切断作動不良自動検知装置を設けて、切断
不良を検知するようにした延伸装置がある。さらに、切
断されたままの状態では、ダミー棒と溶着，接続する際
にロッドの中心部まで熱が加えられず、接続部の強度が
不十分となるため、ある程度紡錘型に加工する必要があ
る。また、プリフォームの線引開始端は、紡錘型にして
おかないと、母材先端部を加熱してガラスの一部を溶
融，落下させる工程（種落とし）の際、巨大なガラスの
固まりが落下してしまうので、安全上からも紡錘型に加
工する必要がある。また、このように紡錘型に加工して
おくと、線引初期状態から定常状態への移行もスムーズ
になる。このような技術の改良として、特開平４−１５
４６４２号公報には、まずダミー棒を鉛直方向に支持し
回転させながら、その外周にスートを堆積させて、所定
量堆積の後、加熱透明ガラス化してプリフォームとし、
続いてダミー棒で鉛直方向に支持し回転させた状態で該
プリフォームの下端に張力を加えて加熱切断することに
より、プリフォーム下端部分を紡錘型に加工する方法が
提案されている。
関する従来技術として、特開平５−７０１６５号公報に
提案される、切断作動不良自動検知装置を設けて、切断
不良を検知するようにした延伸装置がある。さらに、切
断されたままの状態では、ダミー棒と溶着，接続する際
にロッドの中心部まで熱が加えられず、接続部の強度が
不十分となるため、ある程度紡錘型に加工する必要があ
る。また、プリフォームの線引開始端は、紡錘型にして
おかないと、母材先端部を加熱してガラスの一部を溶
融，落下させる工程（種落とし）の際、巨大なガラスの
固まりが落下してしまうので、安全上からも紡錘型に加
工する必要がある。また、このように紡錘型に加工して
おくと、線引初期状態から定常状態への移行もスムーズ
になる。このような技術の改良として、特開平４−１５
４６４２号公報には、まずダミー棒を鉛直方向に支持し
回転させながら、その外周にスートを堆積させて、所定
量堆積の後、加熱透明ガラス化してプリフォームとし、
続いてダミー棒で鉛直方向に支持し回転させた状態で該
プリフォームの下端に張力を加えて加熱切断することに
より、プリフォーム下端部分を紡錘型に加工する方法が
提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記のような
従来技術を更に改良して、大型プリフォームから高品質
な光フアイバを効率良く製造し、出発コアロッド長の制
約を受けず、プリフォームサイズの自由度を向上させる
方法を意図している。またプリフォーム中に異物がある
場合、切断・除去する必要があるが、大型プリフォーム
ではこの処理によるロス（廃却長）が大きくなり生産性
が低下するという問題もあったが、本発明ではこの点の
解決も図るものである。
従来技術を更に改良して、大型プリフォームから高品質
な光フアイバを効率良く製造し、出発コアロッド長の制
約を受けず、プリフォームサイズの自由度を向上させる
方法を意図している。またプリフォーム中に異物がある
場合、切断・除去する必要があるが、大型プリフォーム
ではこの処理によるロス（廃却長）が大きくなり生産性
が低下するという問題もあったが、本発明ではこの点の
解決も図るものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する手段
として本発明は、 I) (1) 少なくともコアを有するガラス状ロッドの両端
に石英製の種棒あるいはダミー棒を加熱溶融することに
より接続して出発コアロッドを得る第１工程、(2) 該出
発コアロッドをその中心軸が鉛直方向と概略一致する方
向に支持し、上記出発コアロッドの外周にガラス原料を
火炎中で火炎加水分解反応又は酸化反応させて生成され
たガラス微粒子を堆積することにより多孔質ガラス体を
形成して複合母材を得る第２工程、(3) 該複合母材を加
熱、透明ガラス化してプリフォームを得る第３工程、
(4) 該プリフォームを延伸する第４工程、(5) 該延伸さ
れたプリフォームを切断して延伸母材とする第５工程、
(6) 該延伸母材の端部を紡錘形状に機械加工する第６工
程、(7) 上記第６工程を経た延伸母材の片端又は両端に
ダミー棒を溶着して線引用プリフォームとする第７工
程、及び(8) 該線引用プリフォームを光ファイバに線引
する第８工程、を有してなることを特徴とする光ファイ
バの製造方法、 II) 上記紡錘形状は、延伸母材の軸方向断面における該
紡錘形状部外周の中心軸に対する角度αが１５°≦α≦
７０°のものであることを特徴とする上記 I)記載の光
ファイバの製造方法、 III) 上記第１工程と第２工程の間において、出発コア
ロッドの表面を火炎研磨することを特徴とする上記 I)
又はII) 記載の光ファイバの製造方法、及び IV) 上記第４工程と第５工程の間、及び／又は上記第７
工程と第８工程の間において、ガラス母材表面を洗浄ま
たは火炎研磨することを特徴とする上記 I)ないし III)
のいずれかに記載の光ファイバの製造方法、を提供す
る。
として本発明は、 I) (1) 少なくともコアを有するガラス状ロッドの両端
に石英製の種棒あるいはダミー棒を加熱溶融することに
より接続して出発コアロッドを得る第１工程、(2) 該出
発コアロッドをその中心軸が鉛直方向と概略一致する方
向に支持し、上記出発コアロッドの外周にガラス原料を
火炎中で火炎加水分解反応又は酸化反応させて生成され
たガラス微粒子を堆積することにより多孔質ガラス体を
形成して複合母材を得る第２工程、(3) 該複合母材を加
熱、透明ガラス化してプリフォームを得る第３工程、
(4) 該プリフォームを延伸する第４工程、(5) 該延伸さ
れたプリフォームを切断して延伸母材とする第５工程、
(6) 該延伸母材の端部を紡錘形状に機械加工する第６工
程、(7) 上記第６工程を経た延伸母材の片端又は両端に
ダミー棒を溶着して線引用プリフォームとする第７工
程、及び(8) 該線引用プリフォームを光ファイバに線引
する第８工程、を有してなることを特徴とする光ファイ
バの製造方法、 II) 上記紡錘形状は、延伸母材の軸方向断面における該
紡錘形状部外周の中心軸に対する角度αが１５°≦α≦
７０°のものであることを特徴とする上記 I)記載の光
ファイバの製造方法、 III) 上記第１工程と第２工程の間において、出発コア
ロッドの表面を火炎研磨することを特徴とする上記 I)
又はII) 記載の光ファイバの製造方法、及び IV) 上記第４工程と第５工程の間、及び／又は上記第７
工程と第８工程の間において、ガラス母材表面を洗浄ま
たは火炎研磨することを特徴とする上記 I)ないし III)
のいずれかに記載の光ファイバの製造方法、を提供す
る。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明は第１〜第７の工程を組み
合わせて、一貫して製造するものである。まず第１工程
では、石英系ガラスロッドの両端に、他の棒状支持材の
先端に繋合するための嵌合部を有する石英製の種棒ある
いはダミー棒を加熱溶融することにより接合する。該ガ
ラスロッドは光ファイバのコアとなる部分のみからなる
ものであっても、コアとクラッドの一部となる部分とか
らなるものであってもよい。以上で得られた出発材とす
るロッドを、出発コアロッドと総称する。図１の（ａ）
は第１工程の一具体例を示し、コアロッド１の一端には
すでに種棒２が接合されており、該種棒２の部分を横型
ガラス旋盤のチャックで把持し、ダミー棒３と溶着す
る。また図１の（ｂ）は得られた出発コアロッド４を示
す断面図である。この例では横型ガラス旋盤を用いてい
るが、縦型ガラス旋盤を用いることも勿論可能である。
合わせて、一貫して製造するものである。まず第１工程
では、石英系ガラスロッドの両端に、他の棒状支持材の
先端に繋合するための嵌合部を有する石英製の種棒ある
いはダミー棒を加熱溶融することにより接合する。該ガ
ラスロッドは光ファイバのコアとなる部分のみからなる
ものであっても、コアとクラッドの一部となる部分とか
らなるものであってもよい。以上で得られた出発材とす
るロッドを、出発コアロッドと総称する。図１の（ａ）
は第１工程の一具体例を示し、コアロッド１の一端には
すでに種棒２が接合されており、該種棒２の部分を横型
ガラス旋盤のチャックで把持し、ダミー棒３と溶着す
る。また図１の（ｂ）は得られた出発コアロッド４を示
す断面図である。この例では横型ガラス旋盤を用いてい
るが、縦型ガラス旋盤を用いることも勿論可能である。
【０００８】第２工程では該出発コアロッドの中心軸が
鉛直方向と概略一致するように反応容器の内部に配置す
る。ここで、「概略一致するように…配置する」とは、
該出発コアロッドに若干の曲がり等がある場合にその中
心軸が鉛直方向とほぼ一致するように配置することを意
味し、曲がりがなければその中心軸を鉛直方向に一致さ
せればよい。具体的には、例えば図２に示すように、出
発コアロッド４をＶＡＤ装置の引上機５に取り付けてあ
る支持ロッド６の下端の嵌合部７により、該出発コアロ
ッド４の中心軸が鉛直方向と概略一致する方向に把持し
て種棒２を嵌合支持してもよいし、また支持ロッドを用
いずにチャック等に種棒を直接把持してもよい。ガラス
微粒子合成用のバーナ８にガラス原料ガス，燃料ガス，
助燃性ガス，不活性ガス等を投入して、火炎中で該ガラ
ス原料ガスが火炎加水分解反応または酸化反応すること
により生成するガラス微粒子を該出発コアロッド４の外
周に堆積させる。これによりコアロッドと多孔質ガラス
体１０からなる複合母材１１を得る。
鉛直方向と概略一致するように反応容器の内部に配置す
る。ここで、「概略一致するように…配置する」とは、
該出発コアロッドに若干の曲がり等がある場合にその中
心軸が鉛直方向とほぼ一致するように配置することを意
味し、曲がりがなければその中心軸を鉛直方向に一致さ
せればよい。具体的には、例えば図２に示すように、出
発コアロッド４をＶＡＤ装置の引上機５に取り付けてあ
る支持ロッド６の下端の嵌合部７により、該出発コアロ
ッド４の中心軸が鉛直方向と概略一致する方向に把持し
て種棒２を嵌合支持してもよいし、また支持ロッドを用
いずにチャック等に種棒を直接把持してもよい。ガラス
微粒子合成用のバーナ８にガラス原料ガス，燃料ガス，
助燃性ガス，不活性ガス等を投入して、火炎中で該ガラ
ス原料ガスが火炎加水分解反応または酸化反応すること
により生成するガラス微粒子を該出発コアロッド４の外
周に堆積させる。これによりコアロッドと多孔質ガラス
体１０からなる複合母材１１を得る。
【０００９】出発コアロッドの外周に多孔質ガラス体を
合成する具体的手法としては、ガラス微粒子合成用バー
ナの火炎中で火炎加水分解反応、又は酸化反応させるこ
とにより生成したガラス微粒子を、上記出発コアロッド
の上部種棒との接合部付近に堆積させ始め、合成される
多孔質体の成長に合わせて該出発コアロッドを該ガラス
微粒子合成用バーナと相対的に移動し、上記多孔質体を
出発コアロッドの軸方向に成長させる方法（ＶＡＤ
法）、あるいは該出発コアロッド中心軸に沿って相対的
に往復移動するガラス微粒子合成用バーナを用いて、上
記と同様に生成したガラス微粒子を該出発コアロッド外
周に堆積、積層して多孔質ガラス体を該出発コアロッド
と外周方向に成長させていく方法（ＯＶＤ法）が、好適
に用いられる。
合成する具体的手法としては、ガラス微粒子合成用バー
ナの火炎中で火炎加水分解反応、又は酸化反応させるこ
とにより生成したガラス微粒子を、上記出発コアロッド
の上部種棒との接合部付近に堆積させ始め、合成される
多孔質体の成長に合わせて該出発コアロッドを該ガラス
微粒子合成用バーナと相対的に移動し、上記多孔質体を
出発コアロッドの軸方向に成長させる方法（ＶＡＤ
法）、あるいは該出発コアロッド中心軸に沿って相対的
に往復移動するガラス微粒子合成用バーナを用いて、上
記と同様に生成したガラス微粒子を該出発コアロッド外
周に堆積、積層して多孔質ガラス体を該出発コアロッド
と外周方向に成長させていく方法（ＯＶＤ法）が、好適
に用いられる。
【００１０】なお、第１工程から第２工程に移る前に、
出発コアロッドの表面を火炎研磨すると、この後の第３
工程で複合母材を透明ガラス化する際に、出発コアロッ
ドの外周に発生する気泡を低減することができる他、線
引された光ファイバの伝送損失増加を低減できる。火炎
研磨としては、は酸水素火炎中で加熱することによりSi
O2をSiO (gas) 化して、ガラス表面の凹凸を滑らかに
し、清浄・平滑化する方法が好適に用いられる。
出発コアロッドの表面を火炎研磨すると、この後の第３
工程で複合母材を透明ガラス化する際に、出発コアロッ
ドの外周に発生する気泡を低減することができる他、線
引された光ファイバの伝送損失増加を低減できる。火炎
研磨としては、は酸水素火炎中で加熱することによりSi
O2をSiO (gas) 化して、ガラス表面の凹凸を滑らかに
し、清浄・平滑化する方法が好適に用いられる。
【００１１】第３工程では以上で得られた複合母材を加
熱透明化する。図３に一具体例を示すように、複合母材
１１の種棒２の上端を焼結炉の支持ロッド１２の下端の
嵌合部１３に嵌合することにより複合母材１１を把持
し、炉心管１５内に配置して、焼結炉のリング状ヒータ
１４部分を通過させることにより、複合母材１１の下部
から順次、加熱、透明化してゆく。１６が加熱透明化さ
れたガラス母材（プリフォーム）部分である。
熱透明化する。図３に一具体例を示すように、複合母材
１１の種棒２の上端を焼結炉の支持ロッド１２の下端の
嵌合部１３に嵌合することにより複合母材１１を把持
し、炉心管１５内に配置して、焼結炉のリング状ヒータ
１４部分を通過させることにより、複合母材１１の下部
から順次、加熱、透明化してゆく。１６が加熱透明化さ
れたガラス母材（プリフォーム）部分である。
【００１２】第４工程では第３工程で得られたプリフォ
ームを加熱延伸して、所定のガラス径に縮径する。第３
工程と第４工程の間に、プリフォーム表面を洗浄あるい
は火炎研磨する工程を入れると、プリフォーム表面を平
滑、清浄化して、光ファイバの強度を高めることができ
る。洗浄は例えばＨＦ水溶液等に浸漬してガラス表面の
汚れを落とす。
ームを加熱延伸して、所定のガラス径に縮径する。第３
工程と第４工程の間に、プリフォーム表面を洗浄あるい
は火炎研磨する工程を入れると、プリフォーム表面を平
滑、清浄化して、光ファイバの強度を高めることができ
る。洗浄は例えばＨＦ水溶液等に浸漬してガラス表面の
汚れを落とす。
【００１３】図４は本発明の第４工程、第５工程の具体
例を示す概略説明図であり、第３工程で得られたプリフ
ォーム１６の種棒部分の上端を、延伸機の上部チャック
１７に取り付けられた支持ロッド１８の下端の延伸機支
持ロッド下部嵌合部１９と嵌合させることにより、プリ
フォームを把持して延伸機内に略鉛直方向に配置し、プ
リフォームの下部はチャック２１及びチャック２２で把
持して、チャック１７、チャック２１及びチャック２２
を昇降させることによりプリフォームを延伸炉ヒータ２
０で加熱延伸して延伸されたプリフォーム２３を得る。
例を示す概略説明図であり、第３工程で得られたプリフ
ォーム１６の種棒部分の上端を、延伸機の上部チャック
１７に取り付けられた支持ロッド１８の下端の延伸機支
持ロッド下部嵌合部１９と嵌合させることにより、プリ
フォームを把持して延伸機内に略鉛直方向に配置し、プ
リフォームの下部はチャック２１及びチャック２２で把
持して、チャック１７、チャック２１及びチャック２２
を昇降させることによりプリフォームを延伸炉ヒータ２
０で加熱延伸して延伸されたプリフォーム２３を得る。
【００１４】第５工程では延伸されたプリフォーム２３
を切断する。具体的には切断機で切断する。図４の例で
は延伸されたプリフォーム２３はチャック２４に把持さ
れて、図示のように延伸機の下部に移動可能に設置され
た延伸母材用切断機２５の回転する切断刃２６で切断さ
れ、延伸母材となる。
を切断する。具体的には切断機で切断する。図４の例で
は延伸されたプリフォーム２３はチャック２４に把持さ
れて、図示のように延伸機の下部に移動可能に設置され
た延伸母材用切断機２５の回転する切断刃２６で切断さ
れ、延伸母材となる。
【００１５】本発明において切断の仕方は、例えば図５
に示すように線引炉で許容できる長さになるように切断
するが、異常点が存在する場合にはその部分で切断す
る。
に示すように線引炉で許容できる長さになるように切断
するが、異常点が存在する場合にはその部分で切断す
る。
【００１６】第６工程では図６の（ａ）に示すように延
伸母材の切断された端部を、端面加工機により紡錘型に
機械加工する。紡錘形状は、図６の（ｂ）に示すように
延伸母材中心軸に対して断面外周部のなす角度αが１５
°≦α≦７０°の範囲内が好ましく、１５°未満では切
削、加工部が長くなり良好部が短くなるので、光ファイ
バとして製品化できる長さが少なくなり好ましくない。
また７０°を超えると、種落としの際に、ガラスの軟化
溶融部が大きくなりすぎるなど、作業上危険性がある。
また、線引開始時に非定常状態から定常状態への移行が
不安定となり、端部から線引された光ファイバの特性に
悪影響を与えるので好ましくない。
伸母材の切断された端部を、端面加工機により紡錘型に
機械加工する。紡錘形状は、図６の（ｂ）に示すように
延伸母材中心軸に対して断面外周部のなす角度αが１５
°≦α≦７０°の範囲内が好ましく、１５°未満では切
削、加工部が長くなり良好部が短くなるので、光ファイ
バとして製品化できる長さが少なくなり好ましくない。
また７０°を超えると、種落としの際に、ガラスの軟化
溶融部が大きくなりすぎるなど、作業上危険性がある。
また、線引開始時に非定常状態から定常状態への移行が
不安定となり、端部から線引された光ファイバの特性に
悪影響を与えるので好ましくない。
【００１７】第７工程では、図７に示すように紡錘形状
に端面加工された延伸母材の片端に線引時に把持するた
めのダミー棒を溶着して、線引用プリフォームとする。
具体的な手法は前記第１工程と同様である。
に端面加工された延伸母材の片端に線引時に把持するた
めのダミー棒を溶着して、線引用プリフォームとする。
具体的な手法は前記第１工程と同様である。
【００１８】第８工程では、以上で得られた線引用プリ
フォームを、図８に示すように線引機の線引炉支持ロッ
ド２７の下部の嵌合部２８において、該線引プリフォー
ムの中心軸が概略鉛直方向と一致するように把持し、線
引炉の加熱領域２９に該線引用プリフォームの下端から
徐々に挿入して、線引炉下端から細径の光ファイバ３０
を引き出す。このとき、端部を紡錘形状に加工してある
ので、種落とし工程をスムーズ且つ安全に行なうことが
できる。
フォームを、図８に示すように線引機の線引炉支持ロッ
ド２７の下部の嵌合部２８において、該線引プリフォー
ムの中心軸が概略鉛直方向と一致するように把持し、線
引炉の加熱領域２９に該線引用プリフォームの下端から
徐々に挿入して、線引炉下端から細径の光ファイバ３０
を引き出す。このとき、端部を紡錘形状に加工してある
ので、種落とし工程をスムーズ且つ安全に行なうことが
できる。
【００１９】上記第７工程と第８工程の間にも、母材表
面を洗浄あるいは研磨する工程を入れると、母材表面を
平滑、清浄化して、光ファイバの強度を高めることがで
きる。
面を洗浄あるいは研磨する工程を入れると、母材表面を
平滑、清浄化して、光ファイバの強度を高めることがで
きる。
【００２０】
〔実施例１〕図１に示す構成により、光ファイバの製造
を行った。コアロッドとしては、ＧｅＯ2 添加のＳｉＯ
2 （クラッドのＳｉＯ2 に対し比屈折率差で０．３６
％）からなるコアとＳｉＯ2 からなるクラッドの一部と
を有し、コア径／クラッド径が１：４、外径２５ｍｍ、
長さ８００ｍｍのものを用いた。該コアロッドの片端
に、外径２５ｍｍ、長さ５００ｍｍの種棒を溶着，接続
し、他端には外径２５ｍｍ、長さ４００ｍｍのダミー棒
を溶着、接続し出発コアロッドを得た。続いて、該出発
コアロッド表面を火炎研磨し、表面を平滑、清浄化し
た。この出発ロッドの外周に外径２００ｍｍの多孔質ガ
ラス体を合成し複合母材を得た後、該複合母材を焼結炉
で加熱、透明ガラス化して、外径１００ｍｍの透明ガラ
ス母材（プリフォーム）を得た。該プリフォームの表面
を火炎研磨した後、抵抗炉延伸機で外径６０ｍｍに延伸
した。得られた延伸されたプリフォームを、延伸機の下
部に設置された切断機で切断し延伸母材を得た。切断さ
れた延伸母材は、端面加工機にて両端部を紡錘型に加工
した。紡錘形状は、延伸母材中心軸に対して、３０°の
角度となるようにし、先端部の外径が３０ｍｍになるま
で切削、加工した。端面加工された該延伸母材の両端に
外径３０ｍｍ、長さ４００ｍｍのダミー棒を溶着、接続
した後、母材表面を火炎研磨し、片端のダミー棒を酸水
素火炎で切り離し、線引用プリフォームを得た。該線引
用プリフォームを線引機のチャックに、該線引用プリフ
ォームの中心軸が概略鉛直方向と一致するように把持
し、線引炉の加熱領域に該線引用プリフォームの下端か
ら徐々に挿入して、線引炉下端から光ファイバを紡糸し
た。
を行った。コアロッドとしては、ＧｅＯ2 添加のＳｉＯ
2 （クラッドのＳｉＯ2 に対し比屈折率差で０．３６
％）からなるコアとＳｉＯ2 からなるクラッドの一部と
を有し、コア径／クラッド径が１：４、外径２５ｍｍ、
長さ８００ｍｍのものを用いた。該コアロッドの片端
に、外径２５ｍｍ、長さ５００ｍｍの種棒を溶着，接続
し、他端には外径２５ｍｍ、長さ４００ｍｍのダミー棒
を溶着、接続し出発コアロッドを得た。続いて、該出発
コアロッド表面を火炎研磨し、表面を平滑、清浄化し
た。この出発ロッドの外周に外径２００ｍｍの多孔質ガ
ラス体を合成し複合母材を得た後、該複合母材を焼結炉
で加熱、透明ガラス化して、外径１００ｍｍの透明ガラ
ス母材（プリフォーム）を得た。該プリフォームの表面
を火炎研磨した後、抵抗炉延伸機で外径６０ｍｍに延伸
した。得られた延伸されたプリフォームを、延伸機の下
部に設置された切断機で切断し延伸母材を得た。切断さ
れた延伸母材は、端面加工機にて両端部を紡錘型に加工
した。紡錘形状は、延伸母材中心軸に対して、３０°の
角度となるようにし、先端部の外径が３０ｍｍになるま
で切削、加工した。端面加工された該延伸母材の両端に
外径３０ｍｍ、長さ４００ｍｍのダミー棒を溶着、接続
した後、母材表面を火炎研磨し、片端のダミー棒を酸水
素火炎で切り離し、線引用プリフォームを得た。該線引
用プリフォームを線引機のチャックに、該線引用プリフ
ォームの中心軸が概略鉛直方向と一致するように把持
し、線引炉の加熱領域に該線引用プリフォームの下端か
ら徐々に挿入して、線引炉下端から光ファイバを紡糸し
た。
【００２１】〔実施例２〕実施例１と同様な方法でファ
イバ換算長〜４００ｋｍのプリフォームを１００本製造
した（計４０．０×１０3 ｋｍ）。このうち、プリフォ
ーム中に異常点（異物）を含むものが２４本あり、実際
に線引できたのは３０．４×１０3 ｋｍであった。歩留
り７６％である。
イバ換算長〜４００ｋｍのプリフォームを１００本製造
した（計４０．０×１０3 ｋｍ）。このうち、プリフォ
ーム中に異常点（異物）を含むものが２４本あり、実際
に線引できたのは３０．４×１０3 ｋｍであった。歩留
り７６％である。
【００２２】次に上記の異常点を含むプリフォーム２４
本を延伸して、異常点で切断した。切断した延伸母材の
両端を機械加工し、線引用のダミー棒を片端に接続して
線引用プリフォームとし、線引に供した。この結果、上
記の異常点がなくそのまま線引できたプリフォーム分と
合わせ、３８．８×１０3 ｋｍのファイバを得ることが
でき、歩留り９７％に向上した。
本を延伸して、異常点で切断した。切断した延伸母材の
両端を機械加工し、線引用のダミー棒を片端に接続して
線引用プリフォームとし、線引に供した。この結果、上
記の異常点がなくそのまま線引できたプリフォーム分と
合わせ、３８．８×１０3 ｋｍのファイバを得ることが
でき、歩留り９７％に向上した。
【００２３】
【発明の効果】大型のプリフォームの線引には限界があ
るため、線引に適当なサイズに延伸、縮径するに際し、
本発明によれば線引機に供せるプリフォームサイズ、特
に焼結体の大きさ（長さ）を自由に選択できるので、出
発ロッド長の制約を受けなくてよい。従ってプリフォー
ム大型化が可能となり、生産性、低コスト化が実現でき
る。また、プリフォーム中に異常（気泡，異物，傷）の
存在する部分で母材を切断しすることにより、線引中の
異常点存在による破断は回避できて、線引稼働率を向上
できる。異常点部分で切断したプリフォームはさらに延
伸ダミー棒を接続して線引することにより、大型母材を
有効に利用して歩留を大幅に向上できる。また切断部を
紡錘形状に端面加工することによりダミー棒との接続時
に中心部まで十分に加熱できて接続部強度を保証でき
る。さらに種落としが安全でしかも線引の定常状態への
移行がスムーズになる。また工程間で好適に洗浄、火炎
研磨工程を加えることにより、母材の清浄化と出発コア
ロッド界面における透明化時の気泡発生を抑制し、さら
に線引された光ファイバの伝送損失を低減できる。
るため、線引に適当なサイズに延伸、縮径するに際し、
本発明によれば線引機に供せるプリフォームサイズ、特
に焼結体の大きさ（長さ）を自由に選択できるので、出
発ロッド長の制約を受けなくてよい。従ってプリフォー
ム大型化が可能となり、生産性、低コスト化が実現でき
る。また、プリフォーム中に異常（気泡，異物，傷）の
存在する部分で母材を切断しすることにより、線引中の
異常点存在による破断は回避できて、線引稼働率を向上
できる。異常点部分で切断したプリフォームはさらに延
伸ダミー棒を接続して線引することにより、大型母材を
有効に利用して歩留を大幅に向上できる。また切断部を
紡錘形状に端面加工することによりダミー棒との接続時
に中心部まで十分に加熱できて接続部強度を保証でき
る。さらに種落としが安全でしかも線引の定常状態への
移行がスムーズになる。また工程間で好適に洗浄、火炎
研磨工程を加えることにより、母材の清浄化と出発コア
ロッド界面における透明化時の気泡発生を抑制し、さら
に線引された光ファイバの伝送損失を低減できる。
【図１】本発明の一具体例における第１工程と第１工程
により得られる出発コアロッドを説明する概略断面図で
ある。
により得られる出発コアロッドを説明する概略断面図で
ある。
【図２】本発明の一具体例における第２工程を説明する
概略断面図である。
概略断面図である。
【図３】本発明の一具体例における第３工程を説明する
概略断面図である。
概略断面図である。
【図４】本発明の一具体例における第４工程及び第５工
程を説明する図である。
程を説明する図である。
【図５】本発明の第５工程における切断部位を説明する
概略断面図である。
概略断面図である。
【図６】本発明の一具体例における第６工程及び第６工
程で得られる母材端部の紡錘形状を説明する概略断面図
である。
程で得られる母材端部の紡錘形状を説明する概略断面図
である。
【図７】本発明の一具体例における第７工程を説明する
概略断面図である。
概略断面図である。
【図８】本発明の一具体例における第８工程を説明する
概略断面図である。
概略断面図である。
１ コアロッド、 ２ 種棒、 ３
ダミー棒、４ 出発コアロッド、 ５ 引上機
６ 支持ロッド、７ 嵌合部、
８ バーナ、 ９ 反応容器、１０ 多孔質ガラス
体、 １１ 複合母材、 １２ 焼結炉支持ロッ
ド、１３ 嵌合部、 １４ 焼結炉リング
状ヒータ、１５ 炉心管、 １６ プリフ
ォーム、１７，２１，２２及び２４ チャック、１８
延伸機支持ロッド、 １９ 下部嵌合部、２０ 延伸
炉ヒータ、２３ 延伸されたプリフォーム、２５ 延伸
母材用切断機、 ２６ 切断刃、２７ 線引炉支持ロ
ッド、 ２８ 嵌合部、 ２９ 線引炉ヒータ、３
０ 光ファイバ。
ダミー棒、４ 出発コアロッド、 ５ 引上機
６ 支持ロッド、７ 嵌合部、
８ バーナ、 ９ 反応容器、１０ 多孔質ガラス
体、 １１ 複合母材、 １２ 焼結炉支持ロッ
ド、１３ 嵌合部、 １４ 焼結炉リング
状ヒータ、１５ 炉心管、 １６ プリフ
ォーム、１７，２１，２２及び２４ チャック、１８
延伸機支持ロッド、 １９ 下部嵌合部、２０ 延伸
炉ヒータ、２３ 延伸されたプリフォーム、２５ 延伸
母材用切断機、 ２６ 切断刃、２７ 線引炉支持ロ
ッド、 ２８ 嵌合部、 ２９ 線引炉ヒータ、３
０ 光ファイバ。
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C03B 33/06
C03B 37/00 - 37/16
C03B 8/04
C03B 20/00
Claims (4)
- 【請求項１】 (1) 少なくともコアを有するガラスロッ
ドの両端に石英製の種棒あるいはダミー棒を加熱溶融に
より接続して出発コアロッドを得る第１工程、(2) 該出
発コアロッドをその中心軸が鉛直方向と概略一致する方
向に支持し、該出発コアロッドの外周にガラス原料を火
炎中で火炎加水分解反応又は酸化反応させて生成された
ガラス微粒子を堆積することにより多孔質ガラス体を形
成して複合母材を得る第２工程、(3) 該複合母材を加
熱、透明ガラス化してプリフォームを得る第３工程、
(4) 該プリフォームを延伸する第４工程、(5) 該延伸さ
れたプリフォームを切断して延伸母材とする第５工程、
(6) 該延伸母材の端部を紡錘形状に機械加工する第６工
程、(7) 上記第６工程を経た延伸母材の片端又は両端に
ダミー棒を溶着して線引用プリフォームとする第７工
程、及び(8) 該線引用プリフォームを光ファイバに線引
する第８工程、を有してなることを特徴とする光ファイ
バの製造方法。 - 【請求項２】 上記紡錘形状は、延伸母材の軸方向断面
における該紡錘形状部外周の中心軸に対する角度αが１
５°≦α≦７０°のものであることを特徴とする請求項
１記載の光ファイバの製造方法。 - 【請求項３】 上記第１工程と第２工程の間において、
出発コアロッドの表面を火炎研磨することを特徴とする
請求項１又は請求項２記載の光ファイバの製造方法。 - 【請求項４】 上記第４工程と第５工程の間、及び／又
は上記第７工程と第８工程の間において、ガラス母材表
面を洗浄または火炎研磨することを特徴とする請求項１
ないし請求項３のいずれかに記載の光ファイバの製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23536496A JP3489345B2 (ja) | 1996-09-05 | 1996-09-05 | 光ファイバの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23536496A JP3489345B2 (ja) | 1996-09-05 | 1996-09-05 | 光ファイバの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1081535A JPH1081535A (ja) | 1998-03-31 |
| JP3489345B2 true JP3489345B2 (ja) | 2004-01-19 |
Family
ID=16984999
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23536496A Expired - Lifetime JP3489345B2 (ja) | 1996-09-05 | 1996-09-05 | 光ファイバの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3489345B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE60035808T2 (de) * | 2000-09-29 | 2008-04-30 | Corning Incorporated | Verfahren zum umformen des ziehendes einer vorform für optische fasern |
| JP4533548B2 (ja) * | 2001-03-09 | 2010-09-01 | 信越化学工業株式会社 | 製品不良分に対する補償算定方法 |
| JP2005015278A (ja) * | 2003-06-26 | 2005-01-20 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光ファイバの製造方法及び製造装置及び該製造装置に用いる取出装置 |
| WO2005115935A1 (ja) * | 2004-05-28 | 2005-12-08 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | ガラス母材とその製造方法並びに光ファイバの製造方法 |
| JP4496012B2 (ja) * | 2004-05-28 | 2010-07-07 | 信越化学工業株式会社 | 光ファイバ用ガラス母材の製造方法 |
| JP2006117496A (ja) | 2004-10-25 | 2006-05-11 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 光ファイバ用母材の製造方法、並びに光ファイバの製造方法 |
| WO2016111355A1 (ja) * | 2015-01-09 | 2016-07-14 | 古河電気工業株式会社 | 光ファイバ母材および光ファイバの製造方法 |
| CN108046582B (zh) * | 2017-12-29 | 2024-01-16 | 通鼎互联信息股份有限公司 | 一种连续制备光纤预制棒并拉丝的装置及方法 |
| CN110272199B (zh) * | 2019-07-16 | 2023-07-04 | 成都中住光纤有限公司 | 一种光纤预制棒棒头准确测量、熔化的方法及装置 |
-
1996
- 1996-09-05 JP JP23536496A patent/JP3489345B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1081535A (ja) | 1998-03-31 |
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