JP3494905B2 - 表面凹凸がない光ファイバプリフォームを得る方法 - Google Patents
表面凹凸がない光ファイバプリフォームを得る方法Info
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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- Y02P40/50—Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping
- Y02P40/57—Improving the yield, e-g- reduction of reject rates
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- Surface Treatment Of Glass (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、通信特性に優れた
光ファイバを得るのに好適とされる表面に凹凸がない光
ファイバプリフォーム（以下、単にプリフォームとい
う）を得る方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】近年、線引き技術の向上にともない大型
プリフォームからの線引きが可能となり、かつ生産性の
向上を目的として、４０〜９０ｍｍの径を有する大型プ
リフォームを用いて線引きが行われるようになってき
た。これにともない使用するプリフォームの大型化や光
ファイバの高速線引きにともなう技術課題も多く、その
一つに安定した光ファイバの形状・径の確保が挙げられ
る。また、海底ケーブルなどに対する長距離通信用光フ
ァイバは、カットオフ波長やモードフィールド径などの
通信特性に対する要求が厳しく、このためプリフォーム
に対してはその軸方向に沿って一様なコア／クラッド比
率が要求される。このような光ファイバを得るには、プ
リフォーム表面の凹凸を小さくすることが求められる。 【０００３】プリフォームの製造方法には、クラッドを
先に作るＭＣＶＤ法やクラッドを後から造るＯＶＤ法な
どが一般に知られているが、コア／クラッド比率が大き
い場合には、コア部を小さくすることができないため、
通信特性の１つであるカットオフ波長を下方に調整する
ことができない。この対策として、予め、コア／クラッ
ド比率が目標より小さいプリフォーム、つまり、クラッ
ドが所定径より大きいプリフォームを製造し、その後、
フッ酸エッチング処理してクラッド部を化学切削するこ
とにより、コア／クラッド比率を所定の比率に納める方
法がある。 【０００４】このとき行われるフッ酸エッチング処理
は、ガラスのＳｉ−Ｏ結合を分解する反応（以下に示
す）であり、プリフォームの表面を、室温で１時間当た
り、８ｍｍ程度の速さで化学切削するため、コア／クラ
ッド比率を所定の比率とするには優れた方法である。 ＳｉＯ2 ＋４ＨＦ→ＳｉＦ4 ＋２Ｈ2 Ｏ ３ＳｉＦ4 ＋３Ｈ2 Ｏ→Ｈ2 ＳｉＯ3 ＋２Ｈ2 ＳｉＦ6 ＳｉＦ4 ＋２ＨＦ→Ｈ2 ＳｉＦ6 【０００５】しかしながら、プリフォームの表面に傷や
凹みなどがあると、フッ酸により、傷や凹みが存在する
部分は他の部分より化学切削が一層進行し、大きく凹ん
だりする。通常、フッ酸くわれと呼ばれる凹部を生じ
る。プリフォームを保管場所の床面等に置いたとき、自
重が重いため局所的に衝撃を受けたり、また、運搬時の
プリフォーム同士の局所的接触などによる衝撃を受けた
ものに、フッ酸くわれが多く発生する。このフッ酸くわ
れは、光ファイバ線引き時における断線の原因となって
いた。 【０００６】これらのフッ酸くわれの原因は、プリフォ
ーム同士の接触時などにできる傷が主な原因の一つであ
り、目視で認識できないような傷でも、フッ酸くわれが
発生している。フッ酸くわれを防止するには、丁寧に扱
うことが第一であるが、このような注意だけでは発生防
止に限界があり、また、過度に丁寧な扱いを意識し過ぎ
ると作業性が悪くなり、作業効率が落ちるため、これま
で有効な対策が講じられなかった。さらに、目視で認識
できないような微細な傷でもフッ酸くわれの原因となる
ため、フッ酸エッチング処理の可能なものを目視で選別
することは難しく、この選別に多大な労力と時間を要し
ていた。また、フッ酸くわれは、エッチング量が大きく
なると発生頻度が高くなり、しかもコア／クラッド比率
が一様ではなくなる。このためプリフォームの歩留まり
を下げていた。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、所定
のコア／クラッド比率を有するプリフォームを製造する
ためにフッ酸エッチング処理しても、フッ酸くわれのな
い滑らかな表面を有するプリフォーム、すなわち表面凹
凸がないプリフォームを得る方法を提供することにあ
る。 【０００８】 【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために鋭意検討した結果、フッ酸エッチング処理
を行う前に、プリフォームにある傷や凹み部を除去する
ことにより、フッ酸くわれつまり局所的凹部のない滑ら
かな表面を有するプリフォームが得られることを見出
し、本発明を完成したものである。 【０００９】本発明の表面凹凸がないプリフォームを得
る方法は、予め、コア／クラッド比率が目標より小さい
光ファイバプリフォームを製造し、該光ファイバプリフ
ォームをファイヤーポリッシュにより表面の凹凸を０．
３ｍｍ以内とする表面処理を行った後、フッ酸エッチン
グ処理によりクラッド部を所定の厚さ化学切削して、コ
ア／クラッド比率を所定の比率に納めることを特徴とし
ている。 【００１０】フッ酸エッチング前に、表面の凹凸を０．
３ｍｍ以内とするファイヤーポリッシュを行うことによ
り、歪量が低減されるとともに傷などのない滑らかな表
面が得られ、この後、フッ酸エッチングを行うことによ
り、フッ酸くわれの発生を防止するものである。なお、
表面処理は、ファイヤーポリッシュに限らず、同様な効
果が得られる機械研磨でもよい。 【００１１】 【発明の実施の形態】以下、本発明の表面凹凸がないプ
リフォームを得る方法について、実施例に基づきさらに
詳細に説明する。 【００１２】 【実施例】（前処理１） 直径６０ｍｍ、長さ１０００ｍｍのプリフォームを、図
１に示すように、一端を床につけた状態で他端を持ち上
げ、１０ｃｍの高さで手を離し、床に置かれた同一形状
の他のプリフォームに衝突させ衝撃を与えた。このよう
にして、１本のプリフォームに２０ｃｍ間隔で３箇所に
衝撃を与えた。なお、×印は、衝撃が与えられたプリフ
ォーム同士の接触箇所である。 （前処理２） 手を離す高さを２０ｃｍとした以外は、前処理１と同様
にしてプリフォームに衝撃を与えた。 【００１３】（実施例１） 前処理１、前処理２を行った各プリフォームに、ファイ
ヤーポリッシュ（バーナーのガス量；水素２５０ｍｌ／
ｍｉｎ、酸素１４５ｍｌ／ｍｉｎ）を行った後、室温で
フッ酸エッチング処理を行った。なお、プリフォームの
径方向へのエッチング量を０．２ｍｍ、１．２ｍｍ、
２．２ｍｍ、３．２ｍｍの４段階とし、それぞれ１０本
づつ行った。エッチング処理後、水洗しよく水を拭き取
った後、目視検査にて、フッ酸くわれの有無を確認し
た。この結果を表１に示す。また、図２に示すように、
プリフォームの衝撃が与えられた接触箇所（×印の箇
所）と非接触箇所（○印の箇所；×印から１０ｃｍ離れ
たところ）の径をノギスで測定し、その差を計測するこ
とで表面の凹凸度を求めた。この結果を表２に示す。な
お、各プリフォームの径は、○印の箇所各３点の平均径
を使用した。 【００１４】（比較例１） 前処理１、前処理２のプリフォームにファイヤーポリッ
シュを行わなかった以外は、実施例１と同様にしてフッ
酸エッチング処理を行った。結果は、表１、表２に示す
通りである。 【００１５】 【表１】 【００１６】 【表２】 【００１７】表１から、表面に衝撃が与えられたプリフ
ォームは、手を離す高さが高いほど、またエッチング量
が増すにつれて、フッ酸くわれの発生率が大幅に増大し
ているが（比較例１）、ファイヤーポリッシュを行った
実施例１のフッ酸くわれの発生率は、極めて低い数値に
とどまっているのが認められる。また、表２からは、本
発明の実施例１はフッ酸くわれによる凹みが小さく、殆
ど表面凹凸がないのに対して、従来法による比較例１の
ものは表面の凹凸が大きく、プリフォームの径の一様
性、ひいてはコア／クラッド比率が一様ではなくなって
いるのが認められる。 【００１８】 【発明の効果】上記したように、プリフォームにフッ酸
エッチング処理を行う前にファイヤーポリッシュを行
い、表面の凹凸を０．３ｍｍ以内とすることにより、ク
ラッド部を所定の厚さ化学切削してもフッ酸くわれの発
生率を大幅に減少させ、所定のコア／クラッド比率を有
し、表面凹凸のないプリフォームを得ることができる。
光ファイバを得るのに好適とされる表面に凹凸がない光
ファイバプリフォーム（以下、単にプリフォームとい
う）を得る方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】近年、線引き技術の向上にともない大型
プリフォームからの線引きが可能となり、かつ生産性の
向上を目的として、４０〜９０ｍｍの径を有する大型プ
リフォームを用いて線引きが行われるようになってき
た。これにともない使用するプリフォームの大型化や光
ファイバの高速線引きにともなう技術課題も多く、その
一つに安定した光ファイバの形状・径の確保が挙げられ
る。また、海底ケーブルなどに対する長距離通信用光フ
ァイバは、カットオフ波長やモードフィールド径などの
通信特性に対する要求が厳しく、このためプリフォーム
に対してはその軸方向に沿って一様なコア／クラッド比
率が要求される。このような光ファイバを得るには、プ
リフォーム表面の凹凸を小さくすることが求められる。 【０００３】プリフォームの製造方法には、クラッドを
先に作るＭＣＶＤ法やクラッドを後から造るＯＶＤ法な
どが一般に知られているが、コア／クラッド比率が大き
い場合には、コア部を小さくすることができないため、
通信特性の１つであるカットオフ波長を下方に調整する
ことができない。この対策として、予め、コア／クラッ
ド比率が目標より小さいプリフォーム、つまり、クラッ
ドが所定径より大きいプリフォームを製造し、その後、
フッ酸エッチング処理してクラッド部を化学切削するこ
とにより、コア／クラッド比率を所定の比率に納める方
法がある。 【０００４】このとき行われるフッ酸エッチング処理
は、ガラスのＳｉ−Ｏ結合を分解する反応（以下に示
す）であり、プリフォームの表面を、室温で１時間当た
り、８ｍｍ程度の速さで化学切削するため、コア／クラ
ッド比率を所定の比率とするには優れた方法である。 ＳｉＯ2 ＋４ＨＦ→ＳｉＦ4 ＋２Ｈ2 Ｏ ３ＳｉＦ4 ＋３Ｈ2 Ｏ→Ｈ2 ＳｉＯ3 ＋２Ｈ2 ＳｉＦ6 ＳｉＦ4 ＋２ＨＦ→Ｈ2 ＳｉＦ6 【０００５】しかしながら、プリフォームの表面に傷や
凹みなどがあると、フッ酸により、傷や凹みが存在する
部分は他の部分より化学切削が一層進行し、大きく凹ん
だりする。通常、フッ酸くわれと呼ばれる凹部を生じ
る。プリフォームを保管場所の床面等に置いたとき、自
重が重いため局所的に衝撃を受けたり、また、運搬時の
プリフォーム同士の局所的接触などによる衝撃を受けた
ものに、フッ酸くわれが多く発生する。このフッ酸くわ
れは、光ファイバ線引き時における断線の原因となって
いた。 【０００６】これらのフッ酸くわれの原因は、プリフォ
ーム同士の接触時などにできる傷が主な原因の一つであ
り、目視で認識できないような傷でも、フッ酸くわれが
発生している。フッ酸くわれを防止するには、丁寧に扱
うことが第一であるが、このような注意だけでは発生防
止に限界があり、また、過度に丁寧な扱いを意識し過ぎ
ると作業性が悪くなり、作業効率が落ちるため、これま
で有効な対策が講じられなかった。さらに、目視で認識
できないような微細な傷でもフッ酸くわれの原因となる
ため、フッ酸エッチング処理の可能なものを目視で選別
することは難しく、この選別に多大な労力と時間を要し
ていた。また、フッ酸くわれは、エッチング量が大きく
なると発生頻度が高くなり、しかもコア／クラッド比率
が一様ではなくなる。このためプリフォームの歩留まり
を下げていた。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、所定
のコア／クラッド比率を有するプリフォームを製造する
ためにフッ酸エッチング処理しても、フッ酸くわれのな
い滑らかな表面を有するプリフォーム、すなわち表面凹
凸がないプリフォームを得る方法を提供することにあ
る。 【０００８】 【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために鋭意検討した結果、フッ酸エッチング処理
を行う前に、プリフォームにある傷や凹み部を除去する
ことにより、フッ酸くわれつまり局所的凹部のない滑ら
かな表面を有するプリフォームが得られることを見出
し、本発明を完成したものである。 【０００９】本発明の表面凹凸がないプリフォームを得
る方法は、予め、コア／クラッド比率が目標より小さい
光ファイバプリフォームを製造し、該光ファイバプリフ
ォームをファイヤーポリッシュにより表面の凹凸を０．
３ｍｍ以内とする表面処理を行った後、フッ酸エッチン
グ処理によりクラッド部を所定の厚さ化学切削して、コ
ア／クラッド比率を所定の比率に納めることを特徴とし
ている。 【００１０】フッ酸エッチング前に、表面の凹凸を０．
３ｍｍ以内とするファイヤーポリッシュを行うことによ
り、歪量が低減されるとともに傷などのない滑らかな表
面が得られ、この後、フッ酸エッチングを行うことによ
り、フッ酸くわれの発生を防止するものである。なお、
表面処理は、ファイヤーポリッシュに限らず、同様な効
果が得られる機械研磨でもよい。 【００１１】 【発明の実施の形態】以下、本発明の表面凹凸がないプ
リフォームを得る方法について、実施例に基づきさらに
詳細に説明する。 【００１２】 【実施例】（前処理１） 直径６０ｍｍ、長さ１０００ｍｍのプリフォームを、図
１に示すように、一端を床につけた状態で他端を持ち上
げ、１０ｃｍの高さで手を離し、床に置かれた同一形状
の他のプリフォームに衝突させ衝撃を与えた。このよう
にして、１本のプリフォームに２０ｃｍ間隔で３箇所に
衝撃を与えた。なお、×印は、衝撃が与えられたプリフ
ォーム同士の接触箇所である。 （前処理２） 手を離す高さを２０ｃｍとした以外は、前処理１と同様
にしてプリフォームに衝撃を与えた。 【００１３】（実施例１） 前処理１、前処理２を行った各プリフォームに、ファイ
ヤーポリッシュ（バーナーのガス量；水素２５０ｍｌ／
ｍｉｎ、酸素１４５ｍｌ／ｍｉｎ）を行った後、室温で
フッ酸エッチング処理を行った。なお、プリフォームの
径方向へのエッチング量を０．２ｍｍ、１．２ｍｍ、
２．２ｍｍ、３．２ｍｍの４段階とし、それぞれ１０本
づつ行った。エッチング処理後、水洗しよく水を拭き取
った後、目視検査にて、フッ酸くわれの有無を確認し
た。この結果を表１に示す。また、図２に示すように、
プリフォームの衝撃が与えられた接触箇所（×印の箇
所）と非接触箇所（○印の箇所；×印から１０ｃｍ離れ
たところ）の径をノギスで測定し、その差を計測するこ
とで表面の凹凸度を求めた。この結果を表２に示す。な
お、各プリフォームの径は、○印の箇所各３点の平均径
を使用した。 【００１４】（比較例１） 前処理１、前処理２のプリフォームにファイヤーポリッ
シュを行わなかった以外は、実施例１と同様にしてフッ
酸エッチング処理を行った。結果は、表１、表２に示す
通りである。 【００１５】 【表１】 【００１６】 【表２】 【００１７】表１から、表面に衝撃が与えられたプリフ
ォームは、手を離す高さが高いほど、またエッチング量
が増すにつれて、フッ酸くわれの発生率が大幅に増大し
ているが（比較例１）、ファイヤーポリッシュを行った
実施例１のフッ酸くわれの発生率は、極めて低い数値に
とどまっているのが認められる。また、表２からは、本
発明の実施例１はフッ酸くわれによる凹みが小さく、殆
ど表面凹凸がないのに対して、従来法による比較例１の
ものは表面の凹凸が大きく、プリフォームの径の一様
性、ひいてはコア／クラッド比率が一様ではなくなって
いるのが認められる。 【００１８】 【発明の効果】上記したように、プリフォームにフッ酸
エッチング処理を行う前にファイヤーポリッシュを行
い、表面の凹凸を０．３ｍｍ以内とすることにより、ク
ラッド部を所定の厚さ化学切削してもフッ酸くわれの発
生率を大幅に減少させ、所定のコア／クラッド比率を有
し、表面凹凸のないプリフォームを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 プリフォームに衝撃を与える様子を示す斜視
図である。 【図２】 表面の凹凸度の計測箇所を示す斜視図であ
る。
図である。 【図２】 表面の凹凸度の計測箇所を示す斜視図であ
る。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 島田 忠克
群馬県安中市磯部２丁目13番１号 信越
化学工業株式会社 精密機能材料研究所
内
(72)発明者 家田 潔
群馬県安中市磯部２丁目13番１号 信越
化学工業株式会社 群馬事業所内
(72)発明者 平沢 秀夫
群馬県安中市磯部２丁目13番１号 信越
化学工業株式会社 精密機能材料研究所
内
(56)参考文献 特開 昭62−270432（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−174135（ＪＰ，Ａ)
特開 昭58−217442（ＪＰ，Ａ)
特開 昭58−176138（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 予め、コア／クラッド比率が目標より小
さい光ファイバプリフォームを製造し、該光ファイバプ
リフォームをファイヤーポリッシュにより表面の凹凸を
０．３ｍｍ以内とする表面処理を行った後、フッ酸エッ
チング処理によりクラッド部を所定の厚さ化学切削し
て、コア／クラッド比率を所定の比率に納めることを特
徴とする表面凹凸がない光ファイバプリフォームを得る
方法。
Priority Applications (20)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31457498A JP3494905B2 (ja) | 1998-11-05 | 1998-11-05 | 表面凹凸がない光ファイバプリフォームを得る方法 |
| EP03090252A EP1364918B1 (en) | 1998-11-05 | 1999-11-03 | A method and apparatus for manufacturing a preform and optical fibre from the preform |
| EP99250390A EP0999189B1 (en) | 1998-11-05 | 1999-11-03 | Process and apparatus for drawing a preform and for drawing an optical fibre from the drawn preform |
| DE69924447T DE69924447T2 (de) | 1998-11-05 | 1999-11-03 | Verfahren und Vorrichtung zum Ziehen einer Vorform und zum Ziehen einer optischen Faser aus der gezogenen Vorform |
| EP03090253A EP1364919B1 (en) | 1998-11-05 | 1999-11-03 | Method for manufacturing a preform and optical fibre from the preform |
| DE1999638158 DE69938158T8 (de) | 1998-11-05 | 1999-11-03 | Verfahren zum Herstellen einer Vorform und einer optischen Faser aus der Vorform |
| DE69931825T DE69931825T8 (de) | 1998-11-05 | 1999-11-03 | Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einer Vorform und einer optischen Faser aus der Vorform |
| KR1019990048941A KR100551100B1 (ko) | 1998-11-05 | 1999-11-05 | 광파이버 제조 방법, 프리폼 제조 방법 및 프리폼 제조 장치 |
| US09/434,280 US6386001B1 (en) | 1998-11-05 | 1999-11-05 | Optical fiber manufacture method including elongating a preform in a vertical direction and a horizontal direction |
| TW90126006A TW548250B (en) | 1998-11-05 | 1999-12-10 | Optical fiber manufacture method, preform manufacture method, and preform manufacture apparatus |
| TW88119203A TW517043B (en) | 1998-11-05 | 1999-12-10 | Optical fiber manufacture method, preform manufacture method, and preform manufacture apparatus |
| TW90126005A TW548249B (en) | 1998-11-05 | 1999-12-10 | Optical fiber manufacture method, preform manufacture method, and preform manufacture apparatus |
| TW90126003A TW548247B (en) | 1998-11-05 | 1999-12-10 | Optical fiber manufacture method, preform manufacture method, and preform manufacture apparatus |
| TW90126004A TW548248B (en) | 1998-11-05 | 1999-12-10 | Optical fiber manufacture method, preform manufacture method, and preform manufacture apparatus |
| US10/158,801 US6848276B2 (en) | 1998-11-05 | 2002-06-03 | Optical fiber manufacture method, preform manufacture method, and preform manufacture apparatus |
| US10/158,803 US20020144520A1 (en) | 1998-11-05 | 2002-06-03 | Optical fiber manufacture method, preform manufacture method, and preform manufacture apparatus |
| US10/158,843 US20020139149A1 (en) | 1998-11-05 | 2002-06-03 | Optical fiber manufacture method, preform manufacture method, and preform manufacture apparatus |
| US10/158,804 US20020152772A1 (en) | 1998-11-05 | 2002-06-03 | Optical fiber manufacture method, preform manufacture method, and preform manufacture apparatus |
| US10/158,904 US6779362B2 (en) | 1998-11-05 | 2002-06-03 | Method of making an optical fiber preform where a second elongation is based on a mark on a glass rod |
| US11/046,889 US20050132753A1 (en) | 1998-11-05 | 2005-02-01 | Optical fiber manufacture method, preform manufacture method, and preform manufacture apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31457498A JP3494905B2 (ja) | 1998-11-05 | 1998-11-05 | 表面凹凸がない光ファイバプリフォームを得る方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000143272A JP2000143272A (ja) | 2000-05-23 |
| JP3494905B2 true JP3494905B2 (ja) | 2004-02-09 |
Family
ID=18054935
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31457498A Expired - Fee Related JP3494905B2 (ja) | 1998-11-05 | 1998-11-05 | 表面凹凸がない光ファイバプリフォームを得る方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3494905B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010013352A (ja) * | 2009-09-07 | 2010-01-21 | Shin-Etsu Chemical Co Ltd | ガラス母材の加工方法 |
| US11999645B2 (en) | 2018-10-24 | 2024-06-04 | Asml Netherlands B.V. | Optical fibers and production methods therefor |
-
1998
- 1998-11-05 JP JP31457498A patent/JP3494905B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000143272A (ja) | 2000-05-23 |
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