JP3838846B2 - 光ファイバ用プリフォームの製造方法 - Google Patents
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- 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
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- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光通信用ファイバの線引きに用いられる石英系ガラスあるいは石英ガラスからなる光ファイバ用プリフォームの製造方法及びプリフォームに関する。
【０００２】
【従来の技術】
光通信用ファイバは、ＶＡＤあるいはＯＶＤ、ＭＣＶＤ等の方法で石英系ガラスあるいは石英ガラスからなる母材を作製し、焼結、ガラス化した後、得られた光ファイバ用プリフォームを所定の径に延伸し、さらに線引きして製造されている。
【０００３】
光ファイバ用プリフォームの製造方法には、ＭＣＶＤ法やＶＡＤ法で製作されたコアロッドに石英管をかぶせ、加熱、溶着してコラップスするオーバージャケット法（Over Jacketing Method）がある。
この方法でプリフォームを製造するには、コアロッドを石英管に挿入する工程において、石英管の内面にコアロッドが接触するのを防止するため、図４に示すように、縦型（又は横型）のガラス旋盤を用いて、石英管２及びコアロッド３をそれぞれガラス旋盤の上下のチャック（又は左右のチャック）５，６に把持して挿入していたが、石英管２とコアロッド３の隙間が一般に0.6〜２ｍｍと狭い上に、石英管２が1,000〜1,500ｍｍと長いため、テフロン製のガイド10を使用しても石英管２やコアロッド３の曲り、石英管２とコアロッド３とのセンターずれ等により、石英管２内にコアロッド３を接触しないように挿入するのは困難であった。
特に、横型の旋盤では細長いコアロッド（一般に、直径16〜22ｍｍφ、長さ1,000〜1,500ｍｍ）は、自重でしなり、先端が管内面に接触するのを防止することは非常に困難であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記したように、従来、コアロッドを石英管内に接触しないように挿入することは極めて困難で、接触によりコアロッドの表面及び石英管の内面に擦り傷を生じていた。
コアロッドの表面及び／又は石英管の内面に擦り傷が存在すると、加熱して、順次一端から溶着してコラップスする際、コアロッドと石英管との接合界面に気泡が発生しやすかった。
【０００５】
本発明の目的は、コアロッドを石英管に挿入する工程において、コアロッドの表面及び石英管の内面に擦り傷が生じず、溶着してコラップスする際に、石英管とコアロッドの界面に泡を発生することのない光ファイバ用プリフォームの製造方法及びプリフォームを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の光ファイバ用プリフォームの製造方法は、石英管内に石英コアロッドを挿入して融着するオーバージャケット法によりプリフォームを製造する工程において、該石英管と石英コアロッドとの間に保護管が介在するようにセットした後、保護管を抜き取り、加熱して、石英コアロッドと石英管を順次一端から溶着してコラップスすることを特徴としている。
【０００７】
石英管と石英コアロッドとの間に保護管が介在するようにセットする際、石英管内に保護管を挿入した後、保護管内に石英コアロッドを挿入するか、あるいは保護管内に石英コアロッドを挿入した後、これらを石英管内に挿入するようにしてもよい。
保護管は、円管あるいは半割り管の合成樹脂製、特にはテフロン樹脂製のものを使用するのが好ましい。
本発明の光ファイバ用プリフォームは、このような製造方法を用いて製造される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明を図１乃至図３を用いて詳細に説明する。
コアロッドを石英管内に挿入する際、コアロッドと石英管が直接接触しないように、コアロッドと石英管の間に保護管として合成樹脂製チューブ（以下、単に樹脂チューブと称する）を挿入する。図１に示す態様は、多様な径を有する石英管２及びコアロッド３に対処するため、長さ方向に半割りされた樹脂チューブ（２分割チューブ）１を使用することで、様々な径に対応することができる。
【０００９】
挿入の手順としては、先ず、石英管２の一端に石英製の下部ダミー管４を溶着して水平に支持し、石英管２に樹脂チューブ１を図１のように挿入し、次いで、樹脂チューブ１にコアロッド３を挿入する。
このとき摩擦による擦り傷の発生を防止するために、石英管と樹脂チューブを予め水等の液体で濡らすと、容易に挿入することができる。同様に、コアロッドの挿入に際してもコアロッドを液体で濡らすと挿入が容易となる。
【００１０】
その後、図２に示すように、縦型のガラス旋盤の下部チャック５で下部ダミー管４をチャックし、石英管２を支持する。コアロッド３はチャック部材７上に支持される。この状態で樹脂チューブ１を抜き取る。
このようにしてコアロッドの挿入後、樹脂チューブを抜き取ることで、コアロッドの表面及び石英管の内面に全く傷が付かないように、極めて容易にセットすることができる。
【００１１】
図３は、ガラス旋盤にセットされた石英管２とコアロッド３を溶着し、コラップスしてプリフォームとする様子を示している。
樹脂チューブ１を抜き取った後、石英管２の上端に、上部チャック６に支持された石英製の上部ダミー管８を溶着する。次いで、電気炉９を徐々に下げ、コアロッド３と石英管２を上端側から順次溶着してコラップスし、プリフォームとする。
このようして製造されたプリフォームには、コアロッドと石英管の界面に、摩擦による擦り傷を原因とする泡の発生が極めて少ない。
以下、実施例にもとづきさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００１２】
【実施例】
（実施例１）
外径80ｍｍφ，内径24ｍｍφ，長さ1,000ｍｍの合成石英管の一端に、外径40ｍｍφ，内径24ｍｍφ，長さ300ｍｍの天然石英製のダミー管を溶接し、この合成石英管内に、図１に示すように、水洗いした未乾燥の半割りテフロン製チューブを合成石英管の端面より30ｍｍ以上突き出た位置まで挿入する。次に、ＶＡＤ法で製造された外径22ｍｍφ，長さ1,050ｍｍの合成石英製のコアロッドを洗浄し、水に濡れた状態のまま、テフロン製チューブ内にこれを片手で支えながら手で挿入する。コアロッドを合成石英管の奥まで完全に挿入した後、これらを立て、テフロンチューブを引き抜く。
このようにして、合成石英管の内面及びコアロッドの表面に傷を付けずに、合成石英管内へのコアロッドのセットが完了する。
【００１３】
次に、コアロッドがセットされた合成石英管をこの一端に溶着された下部ダミー管で、図３に示すように、電気炉が装着されたガラス旋盤の下部チャックに装着する。
外径47ｍｍφ，内径24ｍｍφ，長さ500ｍｍの天然石英製の上部ダミー管を上部チャックで把持し、炉内にアルゴンガスを、上部に10ｄｍ3／分、中央部に１ｄｍ3／分の流量で流し、さらに、下部から合成石英管内をパージするためのＨｅガスを500ｃｍ3／分で流し、電気炉内で2,050℃に加熱して上部ダミー管を溶着後、加熱源である電気炉を下方に10ｍｍ／分の速度で駆動して、管内を13×103Ｐａに減圧しながら、上端部より順次コラップスを行ないプリフォームを製造した。
得られたプリフォームは、コアロッドと石英管の界面に泡の極めて少ないものであった。
【００１４】
（比較例１）
実施例１で使用したのと同サイズ、同材質からなる合成石英管、コアロッドを用いて、樹脂チューブを用いずに前記図４に示した方法で、合成石英管にコアロッドを挿入し、実施例１と同条件でコラップスし、プリフォームを製造した。
得られたプリフォームには、コアロッドと石英管の界面に、泡の発生が認められ、その数は２０個／ｍであった。
【００１５】
【発明の効果】
本発明は、上記構成としたことにより、コアロッドの表面及び石英管の内面に全く擦り傷が付かないように、コアロッドを石英管内に極めて容易に挿入することができ、このため、コアロッドと石英管との接合界面に、擦り傷による泡の発生は顕著に減少した。このプリフォームを線引きして得られた光ファイバは、極めて伝送特性に優れていた。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の方法により、コアロッドを石英管内に挿入する様子を示す概略縦断面図である。
【図２】 図１の作業後、縦型のガラス旋盤にセットされた石英管とコアロッドから樹脂チューブを抜き取る様子を示す概略縦断面図である。
【図３】 図２の作業後、石英管とコアロッドを溶着してコラップスする様子を示す概略縦断面図である。
【図４】 従来の方法により、コアロッドを石英管内に挿入する様子を示す概略縦断面図である。
【符号の説明】
１ 樹脂チューブ
２ 石英管
３ コアロッド
４ 下部ダミー管
５ 下部チャック
６ 上部チャック
７ チャック部材
８ 上部ダミー管
９ 電気炉
１０ ガイド
【発明の属する技術分野】
本発明は、光通信用ファイバの線引きに用いられる石英系ガラスあるいは石英ガラスからなる光ファイバ用プリフォームの製造方法及びプリフォームに関する。
【０００２】
【従来の技術】
光通信用ファイバは、ＶＡＤあるいはＯＶＤ、ＭＣＶＤ等の方法で石英系ガラスあるいは石英ガラスからなる母材を作製し、焼結、ガラス化した後、得られた光ファイバ用プリフォームを所定の径に延伸し、さらに線引きして製造されている。
【０００３】
光ファイバ用プリフォームの製造方法には、ＭＣＶＤ法やＶＡＤ法で製作されたコアロッドに石英管をかぶせ、加熱、溶着してコラップスするオーバージャケット法（Over Jacketing Method）がある。
この方法でプリフォームを製造するには、コアロッドを石英管に挿入する工程において、石英管の内面にコアロッドが接触するのを防止するため、図４に示すように、縦型（又は横型）のガラス旋盤を用いて、石英管２及びコアロッド３をそれぞれガラス旋盤の上下のチャック（又は左右のチャック）５，６に把持して挿入していたが、石英管２とコアロッド３の隙間が一般に0.6〜２ｍｍと狭い上に、石英管２が1,000〜1,500ｍｍと長いため、テフロン製のガイド10を使用しても石英管２やコアロッド３の曲り、石英管２とコアロッド３とのセンターずれ等により、石英管２内にコアロッド３を接触しないように挿入するのは困難であった。
特に、横型の旋盤では細長いコアロッド（一般に、直径16〜22ｍｍφ、長さ1,000〜1,500ｍｍ）は、自重でしなり、先端が管内面に接触するのを防止することは非常に困難であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記したように、従来、コアロッドを石英管内に接触しないように挿入することは極めて困難で、接触によりコアロッドの表面及び石英管の内面に擦り傷を生じていた。
コアロッドの表面及び／又は石英管の内面に擦り傷が存在すると、加熱して、順次一端から溶着してコラップスする際、コアロッドと石英管との接合界面に気泡が発生しやすかった。
【０００５】
本発明の目的は、コアロッドを石英管に挿入する工程において、コアロッドの表面及び石英管の内面に擦り傷が生じず、溶着してコラップスする際に、石英管とコアロッドの界面に泡を発生することのない光ファイバ用プリフォームの製造方法及びプリフォームを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の光ファイバ用プリフォームの製造方法は、石英管内に石英コアロッドを挿入して融着するオーバージャケット法によりプリフォームを製造する工程において、該石英管と石英コアロッドとの間に保護管が介在するようにセットした後、保護管を抜き取り、加熱して、石英コアロッドと石英管を順次一端から溶着してコラップスすることを特徴としている。
【０００７】
石英管と石英コアロッドとの間に保護管が介在するようにセットする際、石英管内に保護管を挿入した後、保護管内に石英コアロッドを挿入するか、あるいは保護管内に石英コアロッドを挿入した後、これらを石英管内に挿入するようにしてもよい。
保護管は、円管あるいは半割り管の合成樹脂製、特にはテフロン樹脂製のものを使用するのが好ましい。
本発明の光ファイバ用プリフォームは、このような製造方法を用いて製造される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明を図１乃至図３を用いて詳細に説明する。
コアロッドを石英管内に挿入する際、コアロッドと石英管が直接接触しないように、コアロッドと石英管の間に保護管として合成樹脂製チューブ（以下、単に樹脂チューブと称する）を挿入する。図１に示す態様は、多様な径を有する石英管２及びコアロッド３に対処するため、長さ方向に半割りされた樹脂チューブ（２分割チューブ）１を使用することで、様々な径に対応することができる。
【０００９】
挿入の手順としては、先ず、石英管２の一端に石英製の下部ダミー管４を溶着して水平に支持し、石英管２に樹脂チューブ１を図１のように挿入し、次いで、樹脂チューブ１にコアロッド３を挿入する。
このとき摩擦による擦り傷の発生を防止するために、石英管と樹脂チューブを予め水等の液体で濡らすと、容易に挿入することができる。同様に、コアロッドの挿入に際してもコアロッドを液体で濡らすと挿入が容易となる。
【００１０】
その後、図２に示すように、縦型のガラス旋盤の下部チャック５で下部ダミー管４をチャックし、石英管２を支持する。コアロッド３はチャック部材７上に支持される。この状態で樹脂チューブ１を抜き取る。
このようにしてコアロッドの挿入後、樹脂チューブを抜き取ることで、コアロッドの表面及び石英管の内面に全く傷が付かないように、極めて容易にセットすることができる。
【００１１】
図３は、ガラス旋盤にセットされた石英管２とコアロッド３を溶着し、コラップスしてプリフォームとする様子を示している。
樹脂チューブ１を抜き取った後、石英管２の上端に、上部チャック６に支持された石英製の上部ダミー管８を溶着する。次いで、電気炉９を徐々に下げ、コアロッド３と石英管２を上端側から順次溶着してコラップスし、プリフォームとする。
このようして製造されたプリフォームには、コアロッドと石英管の界面に、摩擦による擦り傷を原因とする泡の発生が極めて少ない。
以下、実施例にもとづきさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００１２】
【実施例】
（実施例１）
外径80ｍｍφ，内径24ｍｍφ，長さ1,000ｍｍの合成石英管の一端に、外径40ｍｍφ，内径24ｍｍφ，長さ300ｍｍの天然石英製のダミー管を溶接し、この合成石英管内に、図１に示すように、水洗いした未乾燥の半割りテフロン製チューブを合成石英管の端面より30ｍｍ以上突き出た位置まで挿入する。次に、ＶＡＤ法で製造された外径22ｍｍφ，長さ1,050ｍｍの合成石英製のコアロッドを洗浄し、水に濡れた状態のまま、テフロン製チューブ内にこれを片手で支えながら手で挿入する。コアロッドを合成石英管の奥まで完全に挿入した後、これらを立て、テフロンチューブを引き抜く。
このようにして、合成石英管の内面及びコアロッドの表面に傷を付けずに、合成石英管内へのコアロッドのセットが完了する。
【００１３】
次に、コアロッドがセットされた合成石英管をこの一端に溶着された下部ダミー管で、図３に示すように、電気炉が装着されたガラス旋盤の下部チャックに装着する。
外径47ｍｍφ，内径24ｍｍφ，長さ500ｍｍの天然石英製の上部ダミー管を上部チャックで把持し、炉内にアルゴンガスを、上部に10ｄｍ3／分、中央部に１ｄｍ3／分の流量で流し、さらに、下部から合成石英管内をパージするためのＨｅガスを500ｃｍ3／分で流し、電気炉内で2,050℃に加熱して上部ダミー管を溶着後、加熱源である電気炉を下方に10ｍｍ／分の速度で駆動して、管内を13×103Ｐａに減圧しながら、上端部より順次コラップスを行ないプリフォームを製造した。
得られたプリフォームは、コアロッドと石英管の界面に泡の極めて少ないものであった。
【００１４】
（比較例１）
実施例１で使用したのと同サイズ、同材質からなる合成石英管、コアロッドを用いて、樹脂チューブを用いずに前記図４に示した方法で、合成石英管にコアロッドを挿入し、実施例１と同条件でコラップスし、プリフォームを製造した。
得られたプリフォームには、コアロッドと石英管の界面に、泡の発生が認められ、その数は２０個／ｍであった。
【００１５】
【発明の効果】
本発明は、上記構成としたことにより、コアロッドの表面及び石英管の内面に全く擦り傷が付かないように、コアロッドを石英管内に極めて容易に挿入することができ、このため、コアロッドと石英管との接合界面に、擦り傷による泡の発生は顕著に減少した。このプリフォームを線引きして得られた光ファイバは、極めて伝送特性に優れていた。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の方法により、コアロッドを石英管内に挿入する様子を示す概略縦断面図である。
【図２】 図１の作業後、縦型のガラス旋盤にセットされた石英管とコアロッドから樹脂チューブを抜き取る様子を示す概略縦断面図である。
【図３】 図２の作業後、石英管とコアロッドを溶着してコラップスする様子を示す概略縦断面図である。
【図４】 従来の方法により、コアロッドを石英管内に挿入する様子を示す概略縦断面図である。
【符号の説明】
１ 樹脂チューブ
２ 石英管
３ コアロッド
４ 下部ダミー管
５ 下部チャック
６ 上部チャック
７ チャック部材
８ 上部ダミー管
９ 電気炉
１０ ガイド
Claims (6)
- 石英管内に石英コアロッドを挿入して融着するオーバージャケット法によりプリフォームを製造する工程において、該石英管と石英コアロッドとの間に保護管が介在するようにセットした後、保護管を抜き取り、加熱して、石英コアロッドと石英管を順次一端から溶着してコラップスすることを特徴とする光ファイバ用プリフォームの製造方法。
- 前記石英管と石英コアロッドとの間に保護管が介在するようにセットするに際し、石英管内に保護管を挿入した後、保護管内に石英コアロッドを挿入する請求項１に記載の光ファイバ用プリフォームの製造方法。
- 前記石英管と石英コアロッドとの間に保護管が介在するようにセットするに際し、保護管内に石英コアロッドを挿入した後、これらを石英管内に挿入する請求項１に記載の光ファイバ用プリフォームの製造方法。
- 前記保護管が、円管あるいは半割り管である請求項１乃至３のいずれかに記載の光ファイバ用プリフォームの製造方法。
- 前記保護管が、合成樹脂製である請求項１乃至４のいずれかに記載の光ファイバ用プリフォームの製造方法。
- 前記合成樹脂が、テフロン樹脂である請求項５に記載の光ファイバ用プリフォームの製造方法。
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|---|---|---|---|
| JP2000061677A JP3838846B2 (ja) | 2000-03-07 | 2000-03-07 | 光ファイバ用プリフォームの製造方法 |
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|---|---|---|---|
| JP2000061677A JP3838846B2 (ja) | 2000-03-07 | 2000-03-07 | 光ファイバ用プリフォームの製造方法 |
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| CN100368329C (zh) | 2002-04-16 | 2008-02-13 | 住友电气工业株式会社 | 光纤预制棒制造方法,光纤制造方法及光纤 |
| WO2023090359A1 (ja) * | 2021-11-22 | 2023-05-25 | 住友電気工業株式会社 | ロッド挿入治具及びマルチコア光ファイバ母材の製造方法 |
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2000
- 2000-03-07 JP JP2000061677A patent/JP3838846B2/ja not_active Expired - Fee Related
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