JP5513357B2 - Optical fiber preform manufacturing method and optical fiber manufacturing method using the same - Google Patents
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Description
本発明は、光ファイバ用母材の製造方法、及び、これを用いた光ファイバの製造方法に関し、特に、長手方向に垂直な断面の構造が変化せず、より長い光ファイバ用母材を製造することができる光ファイバ用母材の製造方法、及び、これを用いた光ファイバの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing an optical fiber preform, and an optical fiber manufacturing method using the same, and in particular, a longer optical fiber preform is manufactured without changing the structure of a cross section perpendicular to the longitudinal direction. The present invention relates to a method for manufacturing a preform for optical fiber, and a method for manufacturing an optical fiber using the same.
光ファイバの一種として、光ファイバの長手方向に沿って、クラッドに複数の空孔が形成されているホーリーファイバが知られている。このホーリーファイバを製造するための光ファイバ用母材には、光ファイバ用母材の長手方向に沿ってホーリーファイバの空孔となる孔が形成されている。この光ファイバ用母材の長さは、通常、200mm〜400mmとされる。 As a kind of optical fiber, a holey fiber is known in which a plurality of holes are formed in a clad along the longitudinal direction of the optical fiber. In the optical fiber preform for manufacturing the holey fiber, holes serving as hole of the holey fiber are formed along the longitudinal direction of the optical fiber preform. The length of the optical fiber preform is usually 200 mm to 400 mm.
下記特許文献1には、このような光ファイバ用母材の製造方法が記載されている。この光ファイバの製造方法においては、光ファイバ用母材の中間母材におけるクラッドとなるガラス体に孔を形成する。この孔の形成においては、パイプ状のドリルツールが用いられる。そして、ドリルツールがクラッドとなるガラス体に回転しながら挿入されていき、穿孔を行う。このとき、ドリルツールの貫通孔に水等の液体が流入されて、穿孔により生じたガラス屑を排出する。具体的には、流入された液体が、ドリルツールの先端の貫通孔から流出し、ドリルツールとガラス体との間を通って逆流して、ガラス屑と共にガラス体の孔のドリルツールが挿入されている側から排出される。また、このようにドリルツールとガラス体との間を通って逆流する液体により、ドリルツールとガラス体との間の摩擦が低減されて、ガラス体の内壁面が不要に加熱して酸化することを防止することができる。また、この穿孔においては、中間母材の長さの半分の長さを有するドリルツールを用いて、中間母材の両端から孔を形成している。 Patent Document 1 listed below describes a method for manufacturing such an optical fiber preform. In this optical fiber manufacturing method, a hole is formed in a glass body serving as a clad in an intermediate preform of an optical fiber preform. In forming this hole, a pipe-shaped drill tool is used. Then, the drill tool is inserted while being rotated into the glass body serving as the cladding, and drilling is performed. At this time, a liquid such as water flows into the through hole of the drill tool, and the glass waste generated by the drilling is discharged. Specifically, the flowed-in liquid flows out from the through hole at the tip of the drill tool, flows back between the drill tool and the glass body, and the drill tool for the glass body hole is inserted together with the glass waste. It is discharged from the side. In addition, the liquid flowing back between the drill tool and the glass body in this way reduces friction between the drill tool and the glass body, and the inner wall surface of the glass body is unnecessarily heated and oxidized. Can be prevented. In this drilling, holes are formed from both ends of the intermediate base material using a drill tool having a length that is half the length of the intermediate base material.
しかし、上記特許文献1に記載の光ファイバ用母材の製造方法においては、中間母材の両端から孔を形成しているため、それぞれの孔の位置ずれが起きる場合がある。このため、中間母材に形成する孔は、中間母材の一端側から形成することが好ましい。ところで、近年、例えば、長さが800mm〜1000mmといった、従来の光ファイバ用母材よりも長い光ファイバ用母材を用いて光ファイバを製造したいという要請がある。このように光ファイバ用母材が長い場合、中間母材の一端側から光ファイバ用母材となるガラスロッドに孔を形成すると、長いドリルツールを使用する必要がある。しかし、ドリルツールは、上述のように先端から液体を流出させる必要があるため、パイプ状であり、強度が弱い。このため長いドリルツールを使用すると、ドリルツールをチャッキングしている穿孔装置のチャッキング部と、穿孔される中間母材との間において、ドリルツールが湾曲し易いという問題がある。このようにドリルツールが湾曲してしまうと、中間母材に形成する孔が曲がってしまう虞がある。このため光ファイバ用母材の長手方向に垂直な断面における構造が変化しまい、設計値通りの光ファイバを製造することができない虞がある。 However, in the method for manufacturing an optical fiber preform described in Patent Document 1, since holes are formed from both ends of the intermediate preform, the positions of the respective holes may be displaced. For this reason, it is preferable to form the hole formed in the intermediate base material from one end side of the intermediate base material. By the way, in recent years, there has been a demand for manufacturing an optical fiber using an optical fiber preform longer than a conventional optical fiber preform such as a length of 800 mm to 1000 mm. When the optical fiber base material is long as described above, it is necessary to use a long drill tool if a hole is formed in the glass rod serving as the optical fiber base material from one end side of the intermediate base material. However, since the drill tool needs to allow the liquid to flow out from the tip as described above, it is pipe-shaped and weak in strength. Therefore, when a long drill tool is used, there is a problem that the drill tool is easily bent between the chucking portion of the drilling device chucking the drill tool and the intermediate base material to be drilled. If the drill tool is curved in this manner, the hole formed in the intermediate base material may be bent. For this reason, the structure in the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the optical fiber preform changes, and there is a possibility that an optical fiber as designed cannot be manufactured.
そこで、本発明は、長手方向に垂直な断面の構造の変化が防止され、より長い光ファイバ用母材を製造することができる光ファイバ用母材の製造方法、及び、これを用いた光ファイバの製造方法を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention provides a method for manufacturing an optical fiber preform that can prevent a change in the structure of a cross section perpendicular to the longitudinal direction and that can produce a longer optical fiber preform, and an optical fiber using the same. It aims at providing the manufacturing method of.
すなわち、本発明の光ファイバ用母材の製造方法は、クラッドとなるガラス体を有する中間母材を準備する準備工程と、ドリルチャックにパイプ状のドリルツールをチャッキングするチャッキング工程と、前記ドリルチャックにより前記ドリルツールを回転させながら前記中間母材の長手方向に沿って押し進めて、前記中間母材の一端側から前記ガラス体に孔を形成する穿孔工程と、を備え、前記チャッキング工程と前記穿孔工程とを交互に複数回繰り返し行い、前記チャッキング工程においては、前記ドリルツールの先端から前記ドリルチャックの先端までの距離が、チャッキング工程を繰り返すごとに長くなるようにし、かつ、前記ドリルツールの先端と前記ガラス体とが接する場合における前記中間母材の上面から前記ドリルチャックの先端までの距離が、前記中間母材の長さよりも小さくなるようにすることを特徴とするものである。 That is, the method for manufacturing an optical fiber preform of the present invention includes a preparation step of preparing an intermediate preform having a glass body to be a cladding, a chucking step of chucking a pipe-shaped drill tool on a drill chuck, A drilling step of forming a hole in the glass body from one end side of the intermediate base material by pushing along the longitudinal direction of the intermediate base material while rotating the drill tool by a drill chuck, and the chucking step And the drilling step are alternately repeated a plurality of times, and in the chucking step, the distance from the tip of the drill tool to the tip of the drill chuck is increased each time the chucking step is repeated, and The drill chuck from the upper surface of the intermediate base material when the tip of the drill tool is in contact with the glass body Distance to the tip, is characterized in that the smaller than the length of the intermediate preform.
このような光ファイバ用母材の製造方法によれば、チャッキングを行う度にドリルチャックからドリルツール先端までの長さが徐々に長くなるようなチャッキングと、中間母材の長手方向に沿ってクラッドとなるガラス体に孔を形成する穿孔とを交互に繰り返すことにより、中間母材のクラッドとなるガラス体に形成される孔を深くすることができる。そして、ドリルツールがチャッキングされるとき、ドリルツールの先端とガラス体とが接する状態において、中間母材の上面からドリルチャックの先端までの距離が、中間母材の長さよりも小さくなるようにドリルツールはチャッキングされる。従って、中間母材の長さ以上の長さを有するドリルツールの一端がドリルチャックにチャッキングされて、一気にクラッドとなるガラス体に孔を形成する場合と比べて、ドリルツールが撓むことを抑制することができる。このため中間母材が長い場合においても、ドリルツールが曲がってガラス体を進行することを抑制することができる。従って、光ファイバ用母材の長手方向に垂直な断面における孔に基づく構造の位置を、光ファイバ用母材の長手方向に沿ったどの場所においても同じにすることができる。こうして、長手方向に垂直な断面の構造の変化が防止され、より長い光ファイバ用母材を製造することができる。 According to such a method for manufacturing an optical fiber preform, chucking is performed so that the length from the drill chuck to the tip of the drill tool gradually increases each time chucking is performed, and along the longitudinal direction of the intermediate preform. By alternately repeating the drilling for forming the holes in the glass body serving as the cladding, the holes formed in the glass body serving as the cladding of the intermediate base material can be deepened. When the drill tool is chucked, the distance from the upper surface of the intermediate base material to the tip of the drill chuck is smaller than the length of the intermediate base material when the tip of the drill tool is in contact with the glass body. The drill tool is chucked. Therefore, compared with the case where one end of a drill tool having a length longer than the length of the intermediate base material is chucked by the drill chuck, the drill tool bends as compared with the case where a hole is formed in the glass body that becomes the clad at once. Can be suppressed. For this reason, even when an intermediate | middle base material is long, it can suppress that a drill tool bends and advances a glass body. Therefore, the position of the structure based on the hole in the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the optical fiber preform can be made the same at any location along the longitudinal direction of the optical fiber preform. Thus, the change in the structure of the cross section perpendicular to the longitudinal direction is prevented, and a longer optical fiber preform can be manufactured.
また、上記光ファイバ用母材の製造方法において、前記チャッキング工程を行うごとに、前記ガラス体の上面から前記ドリルチャックの先端までの距離が長くなるようにチャッキングすることが好ましい。 In the method for manufacturing an optical fiber preform, it is preferable that chucking is performed so that the distance from the upper surface of the glass body to the tip of the drill chuck is increased every time the chucking step is performed.
2回目以降の穿孔工程においては、その前の穿孔工程によりガラス体に孔が形成されている。従って、2回目以降の穿孔工程においては、その前の穿孔工程により形成された孔が、ドリルツールのガイドとなる。そして、このガイドは、穿孔工程を繰り返すたびに長くなるため、ドリルツールが曲がりにくくなる。従って、穿孔工程とチャッキング工程とを繰り返して、チャッキング工程を行うごとに、ガラス体の上面からドリルチャックの先端までの距離が長くなるようにしても、ドリルツールが曲がることを抑制することができる。そして、このような光ファイバ用母材の製造方法のように、チャッキングを行うことにより、穿孔工程とチャッキング工程とを繰り返す回数を減らすことができる。従って、光ファイバ用母材の製造の工数を減らすことができる。 In the second and subsequent piercing steps, holes are formed in the glass body by the previous piercing step. Therefore, in the second and subsequent drilling steps, the holes formed by the previous drilling step serve as a guide for the drill tool. And since this guide becomes long whenever it repeats a drilling process, a drill tool becomes difficult to bend. Therefore, every time the drilling process and the chucking process are repeated and the chucking process is performed, the drill tool is prevented from bending even if the distance from the upper surface of the glass body to the tip of the drill chuck is increased. Can do. Then, by performing chucking as in the optical fiber preform manufacturing method, the number of times the drilling process and the chucking process are repeated can be reduced. Therefore, the man-hours for manufacturing the optical fiber preform can be reduced.
また、上記光ファイバ用母材の製造方法における、それぞれの前記チャッキング工程において、前記ガラス体の上面から前記ドリルチャックの先端までの距離が一定となるようにチャッキングすることとしてもやはり好ましい。 Further, it is also preferable that the chucking is performed so that the distance from the upper surface of the glass body to the tip of the drill chuck is constant in each chucking step in the method for manufacturing the optical fiber preform.
このような光ファイバ用母材の製造方法によれば、チャッキングする際に常に同じ長さだけチャッキングの位置をずらせば良い。従って、チャッキングの制御が簡単になる。 According to such a method for manufacturing an optical fiber preform, it is sufficient to always shift the chucking position by the same length when chucking. Therefore, the chucking control is simplified.
また、上記光ファイバ用母材の製造方法において、前記孔が所定の長さになるまでは、前記チャッキング工程を行うごとに、前記ガラス体の上面から前記ドリルチャックの先端までの距離が長くなるようにチャッキングし、前記孔が所定の長さになった後は、それぞれの前記チャッキング工程において、前記ガラス体の上面から前記ドリルチャックの先端までの距離が一定となるようにチャッキングすることが好ましい。 Further, in the optical fiber preform manufacturing method, the distance from the upper surface of the glass body to the tip of the drill chuck is increased every time the chucking process is performed until the hole has a predetermined length. After the holes have become a predetermined length, the chucking is performed so that the distance from the upper surface of the glass body to the tip of the drill chuck is constant in each chucking step. It is preferable to do.
上述のように、2回目以降の穿孔工程においては、その前の穿孔工程により形成された孔が、ドリルツールのガイドとなる。そして、このガイドは、穿孔工程を繰り返すたびに長くなるため、ドリルツールが曲がりにくくなる。しかし、このようなドリルツールが曲がりにくさは、孔が所定の長さまで長くなると、大きく変わらなくなってくる。そこで、このような光ファイバ用母材の製造方法のように、孔が所定の長さになるまでは、チャッキング工程を行うごとに、ガラス体の上面からドリルチャックの先端までの距離が長くなるようにして、穿孔工程とチャッキング工程とを繰り返す回数を減らし、孔が所定の長さよりも長くなった後においては、チャッキング工程ごとに同じ長さだけチャッキングの位置をずらすことで、チャッキングの制御を簡単にすることができる。 As described above, in the second and subsequent drilling processes, the holes formed by the previous drilling process serve as a guide for the drill tool. And since this guide becomes long whenever it repeats a drilling process, a drill tool becomes difficult to bend. However, the difficulty of bending such a drill tool does not change significantly as the hole becomes longer to a predetermined length. Therefore, as in the optical fiber preform manufacturing method, the distance from the upper surface of the glass body to the tip of the drill chuck is increased every time the chucking process is performed until the hole has a predetermined length. By reducing the number of times to repeat the drilling process and the chucking process, and after the hole becomes longer than a predetermined length, by shifting the chucking position by the same length for each chucking process, Control of chucking can be simplified.
また、上記光ファイバ用母材の製造方法において、前記ガラス体に形成される孔は、最終的に前記中間母材を貫通することが好ましい。 Moreover, in the manufacturing method of the optical fiber preform, it is preferable that the hole formed in the glass body finally penetrates the intermediate preform.
このような光ファイバ用母材の製造方法によれば、パイプ状のドリルツールの貫通孔内に残る棒状のガラス屑を容易に除去することができる。 According to such a method for manufacturing an optical fiber preform, it is possible to easily remove rod-like glass debris remaining in a through hole of a pipe-like drill tool.
また、上記光ファイバ用母材の製造方法において、前記孔は、コアとなる位置の周りに複数形成されることが好ましい。 In the method for manufacturing an optical fiber preform, it is preferable that a plurality of the holes are formed around a position to be a core.
このように複数の孔を形成することにより、コアの周りに空孔を有する空孔アシストファイバやフォトニックバンドギャップファイバ等のホーリーファイバ用の母材を製造することができる。 By forming a plurality of holes in this way, a holey fiber preform such as a hole assist fiber or a photonic band gap fiber having holes around the core can be manufactured.
また、上記光ファイバ用母材の製造方法において、前記ガラス体の屈折率と異なる屈折率を有するガラスロッドを前記孔に挿入する挿入工程と、前記ガラス体と前記ガラスロッドとを一体化するコラプス工程と、を更に備えることが好ましい。 Further, in the method for manufacturing an optical fiber preform, an insertion step of inserting a glass rod having a refractive index different from the refractive index of the glass body into the hole, and a collapse for integrating the glass body and the glass rod. It is preferable to further include a process.
このように複数の孔のそれぞれに屈折率の異なるガラスロッドを挿入して、コラプスにより一体化することにより、コアの周りにクラッドと屈折率が異なる部分が複数形成されたフォトニックバンドギャップファイバ等の光ファイバの製造に用いる光ファイバ用母材を製造することができる。 In this way, a glass rod having a different refractive index is inserted into each of a plurality of holes, and integrated by collapse, so that a plurality of portions having different refractive indexes from the cladding are formed around the core, etc. An optical fiber preform used for manufacturing the optical fiber can be manufactured.
また、上記光ファイバ用母材の製造方法において、前記孔は、コアとなる位置に形成され、前記ガラス体の屈折率よりも高い屈折率を有するガラスロッドを前記孔に挿入する挿入工程と、前記ガラス体と前記ガラスロッドとを一体化するコラプス工程と、を更に備えることが好ましい。 Further, in the method for manufacturing an optical fiber preform, the hole is formed at a position to be a core, and an insertion step of inserting a glass rod having a refractive index higher than the refractive index of the glass body into the hole, It is preferable to further comprise a collapsing step for integrating the glass body and the glass rod.
このような光ファイバ用母材の製造方法によれば、長手方向に垂直な断面におけるコアの位置が変化することを防止された光ファイバ用母材を製造することができる。 According to such an optical fiber preform manufacturing method, it is possible to manufacture an optical fiber preform that is prevented from changing the position of the core in a cross section perpendicular to the longitudinal direction.
また、本発明の光ファイバの製造方法は、上記の光ファイバ用母材により製造される光ファイバ用母材を線引きする線引工程を備えることを特徴とするものである。 Moreover, the manufacturing method of the optical fiber of this invention is equipped with the drawing process which draws the optical fiber preform | base_material manufactured with said optical fiber preform | base_material.
上述のように、上記の光ファイバ用母材の製造方法によれば、長手方向に垂直な断面の構造の変化が防止された光ファイバ用母材を製造することができるため、このような製造方法により製造された光ファイバ用母材を線引きすることにより、損失の少ない光ファイバを製造することができる。さらに、上記の光ファイバ用母材の製造方法によれば、より長い光ファイバ用母材を適切に製造することができるため、このような製造方法により製造された光ファイバ用母材を線引きすることにより、より長い光ファイバを連続して製造することができる。 As described above, according to the above method for manufacturing an optical fiber preform, an optical fiber preform in which the change in the structure of the cross section perpendicular to the longitudinal direction can be prevented can be manufactured. By drawing the optical fiber preform manufactured by the method, an optical fiber with less loss can be manufactured. Furthermore, according to the optical fiber preform manufacturing method described above, a longer optical fiber preform can be appropriately manufactured. Therefore, the optical fiber preform manufactured by such a manufacturing method is drawn. Accordingly, a longer optical fiber can be continuously manufactured.
以上のように、本発明によれば、長手方向に垂直な断面の構造の変化が防止され、より長い光ファイバ用母材を製造することができる光ファイバ用母材の製造方法、及び、これを用いた光ファイバの製造方法が提供される。 As described above, according to the present invention, a change in the structure of the cross section perpendicular to the longitudinal direction can be prevented, and a longer optical fiber preform can be produced. A method of manufacturing an optical fiber using the optical fiber is provided.
以下、本発明に係る光ファイバ用母材の製造方法、及び、これを用いた光ファイバの製造方法の好適な実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of a method for producing an optical fiber preform according to the present invention and a method for producing an optical fiber using the same will be described in detail with reference to the drawings.
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態に係る光ファイバの長手方向に垂直な断面における構造の様子を示す図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a structure in a cross section perpendicular to the longitudinal direction of an optical fiber according to a first embodiment of the present invention.
図1に示すように、本実施形態の光ファイバ10は、コア11、コア11を被覆するクラッド12と、クラッド12を被覆する第一被覆層16と、第一被覆層16を被覆する第二被覆層17とから構成されている。このようなクラッドが被覆層により被覆された光ファイバは、光ファイバ素線とも呼ばれる。そして、クラッド12の屈折率は、コア11の屈折率よりも低くされており、クラッド12には、コア11の周りにコア11を取り囲む複数の空孔13が形成されている。このように本実施形態の光ファイバ10は、クラッドに複数の空孔を有するホーリーファイバとされている。
As shown in FIG. 1, an
また、以下に示す直径、外径、距離は例示であり、特に制限されないが、例えば、コア11の直径は7〜10μmであり、クラッド12の外径は125μmであり、第二被覆層17の外径は250μmとされ、空孔13の直径は3〜8μmとされ、コア11の中心から空孔13の中心までの距離は8〜20μmとされる。
Further, the diameter, outer diameter, and distance shown below are exemplifications and are not particularly limited. For example, the diameter of the
また、以下に示す材料は例示であり、特に制限されないが、例えば、コア11を構成する材料としては、ゲルマニウム(Ge)等の屈折率を上げるドーパントが添加された石英(SiO2)を挙げることができ、クラッド12を構成する材料としては、何もドーパントが添加されていない純粋石英や、屈折率を下げるフッ素(F)が添加された石英を挙げることができ、また、第一被覆層16及び第二被覆層17を構成する材料としては、それぞれ互いに種類の異なる紫外線硬化樹脂を挙げることができる。
Further, the materials shown below are exemplifications, and are not particularly limited. For example, examples of the material constituting the core 11 include quartz (SiO 2 ) to which a dopant for increasing the refractive index such as germanium (Ge) is added. Examples of the material constituting the clad 12 include pure quartz to which no dopant is added and quartz to which fluorine (F) for lowering the refractive index is added, and the
このような光ファイバ10は、ホーリーファイバの中でも特に空孔アシストファイバと呼ばれ、空孔13内に空気等の気体が封入されており、コア11に光が伝播すると空孔13により、高い実行屈折率を得ることができ、光の閉じ込め効果が高められて、光がコア11から漏えいすることを防止でき、コア11を伝播する光の損失を抑制することができ、空孔が形成されていない場合の光ファイバと比べて曲げ損失等を抑制することができる。
Such an
図2は、図1の光ファイバ10を製造するための光ファイバ用母材の長手方向に垂直な断面における構造の様子を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a structure in a cross section perpendicular to the longitudinal direction of an optical fiber preform for manufacturing the
図2に示すように、光ファイバ用母材10Pは、略円柱状の形状をしており、コア11となるロッド状のコアガラス体11Pと、コアガラス体11Pを被覆するロッド状のクラッドガラス体12P、とから構成されている。そして、クラッドガラス体12Pには、コアガラス体11Pの周りにコアガラス体11Pを取り囲む複数の貫通孔13Pが形成されている。このような光ファイバ用母材10Pが、後述の様に線引きされ、被覆されることにより、図1に示す光ファイバ10となる。
As shown in FIG. 2, the
次に、図2の光ファイバ用母材10P、及び、図1の光ファイバ10の製造方法について説明する。
Next, the
図3は、光ファイバ用母材10P、及び、光ファイバ10の製造方法の工程を示すフローチャートである。図3に示すように、光ファイバ用母材10Pの製造は、コアガラス体11Pと、貫通孔13Pが形成されていないクラッドガラス体12Pとを備える中間母材を準備する準備工程P1と、ドリルチャックにドリルツールをチャッキングするチャッキング工程P2と、中間母材のクラッドガラス体12Pに孔を形成する穿孔工程P3と、チャッキング工程P2と穿孔工程P3とを交互に複数回繰り返し行い孔を貫通させた後、貫通孔の一端側を封止する封止工程P4と、貫通孔が形成されたクラッドガラス体12Pの内壁面を研磨する研磨工程P5を備える。そして、光ファイバ10の製造方法は、このようにして製造された光ファイバ用母材を線引きする線引工程P6を更に備える。
FIG. 3 is a flowchart showing the steps of the
<準備工程P1>
図4は、準備工程P1により準備される中間母材の長手方向に垂直な断面における構造の様子を示す図である。図4に示すように中間母材19Pは、図2に示すコアガラス体11Pと、図2の貫通孔13Pが形成されておらず、コアガラス体11Pを被覆するクラッドガラス体12Pとから構成される。
<Preparation process P1>
FIG. 4 is a diagram showing a structure in a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the intermediate base material prepared in the preparation step P1. As shown in FIG. 4, the
中間母材19Pの準備においては、例えば、コアガラス体11Pと、クラッドガラス体12Pとを連続して形成する方法が挙げられる。このような方法としては、特に限定されないが、例えば、MCVD法、VAD法、OVD法等のスートプロセスを用いる方法を挙げることができる。このようにして、図4に示す中間母材19Pを得る。
In preparation of the intermediate |
<チャッキング工程P2>
次に、最初のチャッキング工程P2を行う。具体的には、中間母材19Pのクラッドガラス体12Pに孔をあけるためのドリルツールを準備し、これを図示しない穿孔装置のドリルチャックにチャッキングする。
<Chucking process P2>
Next, the first chucking process P2 is performed. Specifically, a drill tool for making a hole in the
図5は、このドリルツールを示す図である。図5に示すように、ドリルツール50は、パイプ52と、パイプ52の先端に設けられている切削部51とを主な構成として備える。
FIG. 5 is a diagram showing this drill tool. As shown in FIG. 5, the
パイプ52は、円筒状の形状をしており、中間母材19Pに形成する孔の直径よりも僅かに小さな外径を有している。パイプ52の外径は、中間母材19Pに形成する孔の直径より0.1〜0.3mm小さいことが好ましい。また、切削部51は、円筒状の形状をしており、中間母材19Pに形成する孔の直径と同様の外径を有している。従って、切削部51は、パイプ52の外径よりも大きな外径を有している。例えば、切削部51の外径は、パイプ52の外径より0.1〜0.3mmに大きい。パイプ52の外径と、切削部51の外径との差が、0.3mm以下であれば、パイプ52の強度が弱くなることを防止できるため好ましく、この差が、0.1mm以上であれば、穿孔するときに、パイプ52が中間母材19Pに形成した空孔の中に詰まることを適切に防止することができるため好ましい。また、パイプ52及び切削部51の貫通孔は、それぞれ繋がっており、このためドリルツール50には、貫通孔53が形成されている。
The
図6は、最初のチャッキング工程P2において、ドリルツール50をドリルチャック40にチャッキングしたときの様子を示す図である。図6に示すように、ドリルチャック40は、ドリルツール50が貫通するように貫通孔を有しており、フランジ42とフランジ42に固定されたシャンク41とを備えている。シャンク41は、図示しない締め付け機構により、シャンク41の先端側における貫通孔の大きさを変化させることができるように構成されている。そして、シャンク41の先端側において、貫通孔を貫通しているドリルツール50が、チャッキングされる。
FIG. 6 is a diagram showing a state when the
チャッキング工程P2においては、ドリルツール50の先端とクラッドガラス体12Pとが接する場合における中間母材19Pの上面からドリルチャック40の先端までの距離(シャンク41の先端までの距離)が、中間母材19Pの長さよりも小さくなるように、ドリルツール50をドリルチャック40にチャッキングする。このドリルツール50の先端とクラッドガラス体12Pとが接する場合における中間母材19Pの上面からドリルチャック40の先端までの距離をフリー把持長と定義する。そして、図6に示すように、最初のチャッキング工程P2においては、中間母材19Pに孔が形成されていないため、フリー把持長L1は、ドリルツール50の先端からドリルチャック40の先端までの距離に等しい。なお、最初のチャッキング工程P2におけるフリー把持長L1は、出来るだけ短いことが好ましい。例えば、フリー把持長L1をドリルツール50の切削部51の長さとして、パイプ52を露出させないこととしても良い。
In the chucking process P2, the distance from the upper surface of the
なお、ドリルツール50をドリルチャック40にチャッキングする最中において、ドリルツール50の先端とクラッドガラス体12Pとが接している必要はない。
During the chucking of the
<穿孔工程P3>
次に、最初の穿孔工程P3を行う。具体的には、ドリルツール50により、準備した中間母材19Pのクラッドガラス体12Pの長手方向に沿って孔を形成する。
<Punching process P3>
Next, the first drilling process P3 is performed. Specifically, a hole is formed by the
図7は、穿孔工程P3の様子を示す図である。図7に示すように、本工程においては、図示しない手段により、上記のドリルチャック40を回転させながらクラッドガラス体12Pに向かって進めることにより、ドリルツール50を回転させながら中間母材19Pの長手方向に沿って押し進めて、中間母材19Pの一端側からクラッドガラス体12Pに孔を形成する。このとき、ドリルツール50の貫通孔53のパイプ52側から液体を導入する。この液体としては、例えば、水溶性切削液を挙げることができる。
FIG. 7 is a diagram illustrating a state of the punching process P3. As shown in FIG. 7, in this step, the length of the
このように導入された液体は、貫通孔53を通り、切削部51の先端から流出する。切削部51がクラッドガラス体12Pの途中まで進んでいる状態においては、クラッドガラス体12Pの孔が貫通していないため、切削部51の先端から流出する液体は、行き場を失い切削部51とクラッドガラス体12Pの内壁面との間を逆流して、ドリルツール50により形成された孔のドリルツール50が挿入されている側から排出される。従って、中間母材19Pに形成する孔が貫通するまでは、切削部51とクラッドガラス体12Pとの摩擦によりクラッドガラス体12Pの温度が過度に上昇することが、この液体の流れにより防止され、さらに穿孔により生じるガラス屑が液体と共にドリルツール50が挿入されている側から排出される。
The liquid thus introduced flows through the through
なお、最初の穿孔工程P3においては、ドリルチャック40の先端が中間母材19Pの端面に接触する直前まで穿孔することが好ましい。このように穿孔しても、上述のように、中間母材19Pの上面からドリルチャック40の先端までのフリー把持長L1が、中間母材19Pの長さよりも短いため、中間母材19Pの途中まで孔が形成され、孔の深さは、フリー把持長L1と略等しくされる。
In the first drilling step P3, it is preferable to drill until just before the tip of the
<チャッキング工程P2>
次に、2回目のチャッキング工程を行う。図8は、2回目のチャッキング工程P2において、ドリルツール50をドリルチャック40にチャッキングしたときの様子を示す図である。このとき、2回目の穿孔工程P3を行う際、1回目の穿孔工程P3よりも孔を深くする必要があるため、ドリルツール50の先端からドリルチャック40の先端までの距離が、最初のチャッキング工程P2におけるドリルツール50の先端からドリルチャック40の先端までの距離よりも長くなるようにする。
<Chucking process P2>
Next, a second chucking process is performed. FIG. 8 is a diagram showing a state when the
また、2回目のチャッキング工程P2においても、1回目のチャッキング工程P2と同様に、フリー把持長が、中間母材19Pの長さよりも小さくなるように、ドリルツール50をドリルチャック40にチャッキングする。ただし、本工程においては、既に最初の穿孔工程P3においてクラッドガラス体12Pに孔が形成されているため、フリー把持長は、ドリルツール50の先端とクラッドガラス体12Pとが、この孔内において接した状態における中間母材19Pの上面からドリルチャック40の先端までの距離となる。そして、2回目のチャッキング工程P2においては、図8に示すように、フリー把持長L2が、最初のチャッキング工程P2におけるフリー把持長L1よりも大きくなるようにする。
Also in the second chucking process P2, as in the first chucking process P2, the
なお、本工程において、チャッキングは、ドリルツール50を孔から出して行っても、ドリルツール50が孔内にある状態で行っても良い。
In this step, the chucking may be performed with the
<穿孔工程P3>
次に、2回目の穿孔工程P3を1回目の穿孔工程P3と同様にして行う。なお、2回目の穿孔工程P3においても、ドリルチャック40の先端が中間母材19Pの端面に接触する直前まで穿孔することが好ましい。そして、このように穿孔することで、中間母材19Pに形成される孔の深さは、フリー把持長L1と、フリー把持長L2との和と略等しくされる。
<Punching process P3>
Next, the second punching step P3 is performed in the same manner as the first punching step P3. In the second drilling step P3, it is preferable to drill until the tip of the
次に3回目のチャッキング工程P2を2回目のチャッキング工程P2と同様に行う。このとき、ドリルツール50の先端からドリルチャック40の先端までの距離が、2回目のチャッキング工程P2におけるドリルツール50の先端からドリルチャック40の先端までの距離よりも長くなるようにし、3回目のチャッキング工程P2においては、フリー把持長が、2回目のチャッキング工程P2におけるフリー把持長L2よりも大きくなるようにする。そして、次に2回目の穿孔工程P3と同様にして、3回目の穿孔工程P3を行う。このようにして、チャッキング工程P2と穿孔工程P3とを交互に複数回繰り返し行い、チャッキング工程P2においては、ドリルツール50の先端からドリルチャック40の先端までの距離が、チャッキング工程P2を繰り返すごとに長くなるようにし、かつ、フリー把持長が、中間母材19Pの長さよりも小さくなるようにする。そして、本実施形態においては、チャッキング工程P2を行うごとに、フリー把持長が長くなるようにチャッキングを行う。
Next, the third chucking process P2 is performed in the same manner as the second chucking process P2. At this time, the distance from the tip of the
そして、本実施形態においては、図3に示すようにクラッドガラス体12Pに孔が貫通するまで、チャッキング工程P2と穿孔工程P3とを繰り返し行う。こうして、クラッドガラス体12Pに貫通孔13Pを形成する。なお、貫通後においては、ドリルツール50の貫通孔53内に棒状のガラス屑が生じるが、このガラス屑は、不要であるため除去する。このようにして、図2に示す中間母材19Pに光ファイバ用母材10Pの貫通孔13Pと同数の貫通孔を形成する。
And in this embodiment, as shown in FIG. 3, the chucking process P2 and the punching process P3 are repeatedly performed until a hole penetrates the clad
<封止工程P4>
次に形成した貫通孔の一端側を封止する。図9は、この封止工程P4の様子を示す中間母材の長手方向に沿った断面図である。図9に示すように、封止を行う際、貫通孔13Pの一端側を塞ぐようにして、封止材55を貫通孔13Pが形成された中間母材19Pの一方の端面に圧着する。
<Sealing process P4>
Next, one end side of the formed through hole is sealed. FIG. 9 is a cross-sectional view along the longitudinal direction of the intermediate base material showing the state of the sealing step P4. As shown in FIG. 9, when sealing, the sealing
この封止材55は、液体による膨張性を有する材料から構成されている。このような材料としては、例えば、合成ゴムと高吸水性樹脂を発泡成形した混合物を挙げることができ、合成ゴムとしては、クロロプレン系ゴムを挙げることができ、高吸水性樹脂としては、水膨張性ポリウレタン樹脂を挙げることができる。このような材料により構成されることにより、封止材55は水により膨張する。なお、封止材55と貫通孔とのシール性を高めるために、封止材55の体積膨張率は、110%/day以上であることが好ましい。また、後述のように封止材55に切削液の水圧がかかるため、封止材55の引張強さは0.1MPa以上であることが好ましい。また、後述のように封止材55の一部を貫通孔の中に挿入する場合においては、封止材の伸びは100%以上であることが好ましい。
This sealing
なお、封止工程P4においては、封止材55の一部が貫通孔13Pの一部に挿入されることが好ましい。このように封止材55の一部が貫通孔13Pの一部に挿入されるようにするためには、貫通孔13Pの位置に合わせて、予め封止材55の一部を凸状に形成しておけば良い。或いは、封止材55を強くクラッドガラス体12Pに押しつけることにより、封止材55を変形させて、封止材55の一部が貫通孔13Pの一部に挿入されるようにしても良い。
In the sealing step P4, it is preferable that a part of the sealing
<研磨工程P5>
次に貫通孔13Pを形成するクラッドガラス体12Pの内壁面を研磨して平滑化する。図10は、研磨工程P5に用いる研磨ツールを示す図である。具体的には、図10の(A)は、研磨ツールの長手方向に沿った断面図であり、図10の(B)は、研磨ツールを先端側から見た図である。図10の(A)に示すように、研磨ツール60は、パイプ62と、パイプ62の先端に設けられている研磨部61とを主な構成として備える。
<Polishing process P5>
Next, the inner wall surface of the
パイプ62は、ドリルツール50のパイプ52と同様の円筒状の形状をしており、研磨工程P5後における貫通孔13Pの直径よりも僅かに小さな外径を有している。また、研磨部61には、パイプ62の貫通孔に繋がる貫通孔を有している。このため、研磨ツール60は、パイプ62から研磨部61まで通じる貫通孔66が形成されている。
The
そして、研磨部61の外周面におけるパイプ62側においては、複数の凸部65と凹部64が、それぞれ研磨ツール60の長手方向に沿って形成されている。この凸部65を基準とした研磨部61の外径は、穿孔工程P3により形成された貫通孔13Pの直径よりも僅かに大きくされている。従って、研磨ツール60が軸中心に回転する場合における、研磨部61のパイプ62側の外径は、貫通孔13Pの直径よりも僅かに大きくなる。
A plurality of
さらに、研磨部61における先端側の外周面においては、先端に向かって徐々に外径が小さくなるテーパ部63が形成されている。研磨部61においては、テーパ部63における先端側の外径が、穿孔工程P3により形成された貫通孔13Pの直径よりも小さくされており、さらに、テーパ部63における先端側と逆側の外径が、穿孔工程P3により形成された貫通孔13Pの直径よりも僅かに大きくされている。
Furthermore, a
図11は、研磨工程P5の様子を示す中間母材の長手方向に沿った断面図である。ただし、図11においては、理解の容易のため、研磨ツール60は、断面図で記載されていない。図11に示すように、研磨工程P5においては、研磨ツール60を軸を中心に回転させながら、クラッドガラス体12Pに形成された貫通孔13Pの封止がされていない側から貫通孔13Pに挿入する。このとき、上述のように、研磨部61の先端における外径が、貫通孔13Pの直径よりも小さため、貫通孔13Pに研磨部61の先端を適切に挿入することができる。そして、上述のように、研磨ツール60が軸に沿って回転する場合における、研磨部61のパイプ62側の外径が切削部51の外径よりも僅かに大きくされているため、研磨ツール60を回転させながら貫通孔13Pに挿入することで、クラッドガラス体12Pの内壁が研磨される。また、貫通孔13Pに研磨部61の先端を適切に挿入しながら、研磨を行うことができるため、研磨ツール60を押し進めるとき、研磨ツール60の中心軸が貫通孔13Pの中心軸からずれた状態で、クラッドガラス体12Pの内壁面を研磨することを防止することができ、内壁面を均等に研磨することができる。
FIG. 11 is a cross-sectional view along the longitudinal direction of the intermediate base material showing the state of the polishing step P5. However, in FIG. 11, the polishing
また、研磨ツール60を回転させながら貫通孔13Pに挿入する際、研磨ツール60の貫通孔66に液体が導入される。この液体は、封止材55に吸収され、封止材55が膨張する液体である。例えば、封止材55が水による膨張性を有する場合、研磨ツール60の貫通孔66には、水が導入される。そして、貫通孔66に導入された液体は、研磨ツール60の先端から流出し、さらにクラッドガラス体12Pの貫通孔13Pを進む。そして、貫通孔13Pを進む液体は、封止材55に接触して、液体の一部が封止材55により吸収されて、封止材55は、貫通孔13Pに食い込むようにして膨張する。このとき、上述のように、封止工程P4において、封止材55の一部が貫通孔13Pに一部に挿入されている場合においては、貫通孔13Pに挿入されている封止材55の一部が、貫通孔13Pの径方向に膨張し、封止材55は、より強力に貫通孔13Pを封止することができる。
Further, when the polishing
このように封止材55により、貫通孔13Pの一端側が封止されているため、研磨部61の先端から流出する液体は、行き場を失い研磨部61とクラッドガラス体12Pの内壁面との間を逆流し、貫通孔13Pの研磨ツール60が挿入されている側から排出される。このとき、研磨部61の外周面に長手方向に沿った複数の凹部64が形成されているため、液体がこの凹部64を流れることで、液体が研磨部61とクラッドガラス体12Pの内壁面との間を逆流し易くされている。こうして、研磨部61とクラッドガラス体12Pとの摩擦によりクラッドガラス体12Pの温度が過度に上昇することが防止され、さらに研磨により生じるガラス屑が液体と共に研磨ツール60が挿入されている側から排出される。このようにして、貫通孔13Pを形成するクラッドガラス体12Pの内壁面は、研磨ツール60により研磨されて平滑化される。このようにして、全ての貫通孔13Pを研磨することにより、図2に示す光ファイバ用母材10Pを得る。
Thus, since the one end side of the through-
<線引工程P6>
図12は、線引工程P6の様子を示す図である。
<Drawing process P6>
FIG. 12 is a diagram showing a state of the drawing process P6.
まず、線引工程P6を行う準備段階として、準備工程P1〜研磨工程P5により製造された光ファイバ用母材10Pに複数のガラス管を接続する。この複数のガラス管は、それぞれのガラス管の貫通孔と、光ファイバ用母材10Pのそれぞれの貫通孔13Pとが互いに連通するようにして、光ファイバ用母材10Pに接続される。次に、貫通孔13Pの内部をエッチング処理する。このエッチング処理においては、貫通孔13P内の小さな凹凸の除去や、貫通孔13Pの内壁から水酸基等の不純物を除去するものである。エッチング処理に用いるエッチング液は、光ファイバ用母材10Pに接続されたガラス管の貫通孔を通じて、光ファイバ用母材10Pのそれぞれの貫通孔13Pに導入される。
First, as a preparation stage for performing the drawing process P6, a plurality of glass tubes are connected to the
次にエッチング処理された光ファイバ用母材10Pを紡糸炉110に設置する。なお、図10において、ガラス管は省略している。そして、紡糸炉110の加熱部111を発熱させて、光ファイバ用母材10Pを加熱する。このとき光ファイバ用母材10Pの下端は、例えば2000℃に加熱され溶融状態となる。そして、光ファイバ用母材10Pからガラスが溶融して、ガラスが線引きされる。そして、線引きされた溶融状態のガラスは、紡糸炉110から出ると、すぐに固化して、コアガラス体11Pがコア11となり、クラッドガラス体12Pがクラッド12となり、コア11とクラッド12とから構成される光ファイバとなる。その後、この光ファイバは、冷却装置120を通過して、適切な温度まで冷却される。冷却装置120に入る際、光ファイバの温度は、例えば1800℃程度であるが、冷却装置120を出る際には、光ファイバの温度は、例えば40℃〜50℃となる。なお、線引工程P6においては、先に光ファイバ用母材10Pに接続された複数のガラス管から光ファイバ用母材10Pのそれぞれの貫通孔13Pに、圧力制御用の不活性ガス等の気体が導入される。このようにして、光ファイバ用母材10Pのそれぞれの貫通孔13P内の圧力が調整されながら線引きされることにより、線引後の光ファイバの空孔13の直径がばらつくことが防止できる。
Next, the
次に、光ファイバは、第一被覆層16となる紫外線硬化性樹脂が入ったコーティング装置131を通過し、この紫外線硬化性樹脂で被覆される。更に紫外線照射装置132を通過し、紫外線が照射されることで、紫外線硬化性樹脂が硬化して第一被覆層16が形成される。次に光ファイバは、第二被覆層17となる紫外線硬化性樹脂が入ったコーティング装置133を通過し、この紫外線硬化性樹脂で被覆される。更に紫外線照射装置134を通過し、紫外線が照射されることで、紫外線硬化性樹脂が硬化して第二被覆層17が形成され、図1に示す光ファイバ10となる。
Next, the optical fiber passes through the
そして、光ファイバ10は、ターンプーリー141により方向が変換され、リール142により巻取られる。
Then, the direction of the
こうして図1に示すホーリーファイバである光ファイバ10が製造される。
Thus, the
以上説明したように、本実施形態による光ファイバ用母材10Pの製造方法によれば、チャッキングを行う度にドリルツール50の先端からドリルチャック40の先端までの距離までの長さが徐々に長くなるようなチャッキングと、中間母材の長手方向に沿ってクラッドガラス体12Pに孔を形成する穿孔とを交互に繰り返すことにより、中間母材19Pのクラッドガラス体12Pに形成される孔を深くすることができる。そして、ドリルツール50がチャッキングされるとき、フリー把持長が、中間母材19Pの長さよりも小さくなるようにドリルツール50はチャッキングされる。従って、中間母材19Pの長さ以上の長さを有するドリルツールの一端がドリルチャックにキャッキングされて、一気にクラッドとなるガラス体に孔を形成する場合と比べて、ドリルツール50が撓むことを抑制することができる。このため中間母材19Pが長い場合においても、ドリルツール50が曲がってクラッドガラス体12Pを進行することを抑制することができる。従って、光ファイバ用母材10Pの長手方向に垂直な断面における貫通孔13Pの位置を、光ファイバ用母材10Pの長手方向に沿ったどの場所においても同じにすることができる。こうして、長手方向に垂直な断面の構造の変化が防止され、より長い光ファイバ用母材10Pを製造することができる。
As described above, according to the manufacturing method of the
更に2回目以降の穿孔工程P3においては、その前の穿孔工程P3によりクラッドガラス体12Pに孔が形成されている。従って、2回目以降の穿孔工程P3においては、その前の穿孔工程P3により形成された孔が、ドリルツール50のガイドとなる。そして、このガイドは、穿孔工程P3を繰り返すたびに長くなるため、ドリルツール50が曲がりにくくなる。従って、上述のように、チャッキング工程P2を行うごとに、フリー把持長が長くなるようにしても、ドリルツール50が曲がることを抑制することができる。そして、このようにチャッキングを行うことにより、チャッキング工程P2と穿孔工程P3とを繰り返す回数を減らすことができる。従って、光ファイバ用母材10Pの製造の工数を減らすことができる。
Further, in the second and subsequent piercing steps P3, holes are formed in the
また、封止工程P4において、中間母材19Pのクラッドガラス体22Pに形成された貫通孔13Pの一端側が液体による膨張性を有する封止材55により封止されるため、研磨工程P5において、封止材55は、研磨ツール60の先端から流出する液体の一部を吸収して膨張する。このとき液体は、クラッドガラス体12Pの貫通孔13Pから封止材55に吸収されるため、封止材55は、貫通孔13Pの一端から貫通孔13Pに食い込むようにして膨張する。こうして、液体により膨張した封止材55により、クラッドガラス体12Pの端部に欠けが生じている場合においても、強力に封止がなされる。従って、封止材55とクラッドガラス体12Pとの間に隙間が生じることを有効に防止でき、研磨ツール60の研磨部61とクラッドガラス体12Pの内壁面との間において、液体を適切に逆流させることができる。このため、液体と共にガラス屑を貫通孔13Pの外に排出させることができると共に、液体によりクラッドガラス体12Pの内壁面が不要に加熱して酸化することを防止することができる。このようにして、クラッドガラス体12Pの内壁面を適切に研磨して平滑化することができるのである。
Further, in the sealing step P4, one end side of the through
また、このような光ファイバ用母材の製造方法により製造された光ファイバ用母材10Pを用いる本実施形態の光ファイバの製造方法によれば、長手方向に垂直な断面の構造の変化が防止された光ファイバ10を製造することができるため、損失の少ない光ファイバ10を製造することができる。さらに、上記の光ファイバ用母材10Pの製造方法によれば、より長い光ファイバ用母材を適切に製造することができるため、このような製造方法により製造された光ファイバ用母材10Pを線引きすることにより、より長い光ファイバ10を連続して製造することができる。
Further, according to the optical fiber manufacturing method of this embodiment using the optical
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態について図13〜図15を参照して詳細に説明する。なお、第1実施形態と同一又は同等の構成要素については、同一の参照符号を付して特に説明する場合を除き重複する説明は省略する。図13は、本発明の第2実施形態に係る光ファイバの長手方向に垂直な断面における構造の様子を示す図である。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. In addition, about the component which is the same as that of 1st Embodiment, or an equivalent component, the overlapping description is abbreviate | omitted except the case where it attaches | subjects the same referential mark and demonstrates in particular. FIG. 13 is a diagram showing a structure in a cross section perpendicular to the longitudinal direction of an optical fiber according to the second embodiment of the present invention.
図13に示すように、本実施形態の光ファイバ20は、コア21、コア21を被覆するクラッド22と、クラッド22を被覆する第一被覆層26と、第一被覆層26を被覆する第二被覆層27とから構成されている。そして、クラッド22には、コア21を取り囲む複数の高屈折率部24が設けられており、この複数の高屈折率部24によりバンドギャップ領域28が形成されている。具体的には、一部の高屈折率部24がコア21を取り囲むように六角形状に並んでいる。そして、六角形状に並んだ高屈折率部24を基準として、他の高屈折率部24が、三角格子状に配列されている。この高屈折率部24が、配列する領域がバンドギャップ領域28である。このように本実施形態の光ファイバ20は、フォトニックバンドギャップファイバとされている。なお、本実施形態においては、図13に示すようにバンドギャップ領域28における高屈折率部24の周期構造を4層としているが、周期構造は4層以外であっても良い。
As shown in FIG. 13, the
コア21の直径や材料は、特に制限されないが、例えば、第1実施形態の光ファイバ10のコア11と同様とされている。
The diameter and material of the core 21 are not particularly limited, but are the same as the
クラッド22の外径や、クラッド22の高屈折率部24以外における屈折率や材料は、特に制限されないが、例えば、第1実施形態の光ファイバ10のクラッド12の外径、屈折率、材料と同様とされている。また、それぞれの高屈折率部24の屈折率は、クラッド22の高屈折率部24以外の部分よりも高くされている。このような高屈折率部24の材料としては、例えば、ゲルマニウム(Ge)等のコア11の屈折率を上げるドーパントが添加された石英(SiO2)を挙げることができる。
The outer diameter of the
また、第一被覆層26、及び、第二被覆層27の外径、屈折率、材料は、特に制限されないが、例えば、第1実施形態の光ファイバ10の第一被覆層16及び第二被覆層17の屈折率や材料と同様とされている。
The outer diameter, refractive index, and material of the
このような光ファイバ20は、コア21に光が伝播するとバンドギャップ領域28により、例えば光の閉じ込め効果が高められて、光がコア21から漏えいすることを防止でき、例えばコア21を伝播する光の損失を抑制することができる。
In such an
図14は、図13の光ファイバ20を製造するための光ファイバ用母材の長手方向に垂直な断面における構造の様子を示す図である。
FIG. 14 is a view showing a structure in a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the optical fiber preform for manufacturing the
図14に示すように、光ファイバ用母材20Pは、略円柱状の形状をしており、コア21となるロッド状のコアガラス体21Pと、コアガラス体21Pを被覆するロッド状のクラッドガラス体22Pと、クラッドガラス体22Pにおいてコアガラス体21Pを取り囲むように設けられており、高屈折率部24となるロッド状の高屈折率ガラス体24Pとから構成されている。このような光ファイバ用母材20Pが、後述の様に線引きされ、被覆されることにより、図13に示す光ファイバ20となる。
As shown in FIG. 14, the
次に、図14の光ファイバ用母材20P、及び、図13の光ファイバ20の製造方法について説明する。
Next, a method for manufacturing the
まず、第1実施形態と同様にして準備工程P1を行い、クラッドガラス体に貫通孔が形成されていない中間母材を準備する。次に、第1実施形態と同様にしてチャッキング工程P2と穿孔工程P3とを交互に繰り返し行う。ただし、穿孔工程P3においては、図14に示す高屈折率ガラス体24Pに相当する場所に貫通孔を形成する。そして次に、第1実施形態と同様にして封止工程P4及び研磨工程P5を行う。こうして図15に示すように貫通孔23Pが形成された中間母材29Pを得る。
First, as in the first embodiment, the preparation step P1 is performed to prepare an intermediate base material in which no through-hole is formed in the clad glass body. Next, similarly to the first embodiment, the chucking process P2 and the punching process P3 are alternately repeated. However, in the punching step P3, a through hole is formed at a location corresponding to the high refractive
<挿入工程>
次に、本実施形態においては、クラッドガラス体の屈折率よりも高い屈折率を有するガラスロッドを研磨されたそれぞれの貫通孔23Pに挿入する。このときガラスロッドの直径を貫通孔23Pの直径よりも小さくして、挿入時にガラスロッドがクラッドガラス体22Pの内壁面と擦れないようにする。こうして、中間母材29Pは、それぞれの貫通孔23Pに高屈折率のガラスロッドが挿入された状態となる。
<Insertion process>
Next, in this embodiment, a glass rod having a refractive index higher than that of the clad glass body is inserted into each polished through
<コラプス工程>
次に、それぞれの貫通孔23Pにガラスロッドが挿入された中間母材29Pを真空炉に投入してコラプスする。すなわち、ガラスロッドとクラッドガラス体22Pの内壁面との間における貫通孔23Pの不要な空間を潰して、ガラスロッドとクラッドガラス体22Pとを一体化する。こうして、ガラスロッドは図14に示す高屈折率ガラス体24Pとされ、図14に示す光ファイバ用母材20Pを得る。
<Collapse process>
Next, the
次に、第1実施形態と同様にして、線引工程P6を行うことにより、コアガラス体21Pがコア21となり、クラッドガラス体22Pがクラッド22となり、高屈折率ガラス体24Pが高屈折率部24となる。そして、第1実施形態において第一被覆層16及び第二被覆層17でクラッド12を被覆したのと同様にして、第一被覆層26及び第二被覆層27でクラッド22を被覆して、図13に示す光ファイバ20を得る。
Next, as in the first embodiment, by performing the drawing step P6, the
本実施形態による光ファイバ用母材の製造方法によれば、光ファイバ用母材20Pの長手方向に垂直な断面における貫通孔23Pに基づく構造の位置を、光ファイバ用母材20Pの長手方向に沿ったどの場所においても同じにすることができる。つまり、高屈折率ガラス体24Pの位置を、光ファイバ用母材20Pの長手方向に沿ったどの場所においても同じにすることができる。従って、長手方向に垂直な断面において、高屈折率部24の位置が長手方向に沿ったどの位置においても一定な光ファイバ20を製造することができる。
According to the optical fiber preform manufacturing method of the present embodiment, the position of the structure based on the through
(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態について図16〜図18を参照して詳細に説明する。なお、第1実施形態と同一又は同等の構成要素については、同一の参照符号を付して特に説明する場合を除き重複する説明は省略する。図16は、本発明の第3実施形態に係る光ファイバの長手方向に垂直な断面における構造の様子を示す図である。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. In addition, about the component which is the same as that of 1st Embodiment, or an equivalent component, the overlapping description is abbreviate | omitted except the case where it attaches | subjects the same referential mark and demonstrates in particular. FIG. 16 is a diagram showing a structure in a cross section perpendicular to the longitudinal direction of an optical fiber according to the third embodiment of the present invention.
図16に示すように、本実施形態の光ファイバ30は、コア31、コア31を被覆するクラッド32と、クラッド32を被覆する第一被覆層36と、第一被覆層36を被覆する第二被覆層37とから構成されている。
As shown in FIG. 16, the
コア31の直径や材料は、特に制限されないが、例えば、第1実施形態の光ファイバ10のコア11と同様とされている。クラッド32の外径、屈折率、材料は、特に制限されないが、例えば、第1実施形態の光ファイバ10のクラッド12と同様とされている。また、第一被覆層26、及び、第二被覆層27の屈折率や材料は、特に制限されないが、例えば、第1実施形態の光ファイバ10の第一被覆層16及び第二被覆層17と同様とされている。
The diameter and material of the core 31 are not particularly limited. For example, the
図17は、図16の光ファイバ30を製造するための光ファイバ用母材の長手方向に垂直な断面における構造の様子を示す図である。
FIG. 17 is a view showing a structure in a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the optical fiber preform for manufacturing the
図17に示すように、光ファイバ用母材30Pは、略円柱状の形状をしており、コア31となるロッド状のコアガラス体31Pと、コアガラス体31Pを被覆するロッド状のクラッドガラス体32Pとから構成されている。このような光ファイバ用母材30Pが、後述の様に線引きされ、被覆されることにより、図16に示す光ファイバ20となる。
As shown in FIG. 17, the
次に、図17の光ファイバ用母材20P、及び、図16の光ファイバ20の製造方法について説明する。
Next, a method for manufacturing the
まず、第1実施形態と同様にして準備工程P1を行う。ただし、本実施形態の準備工程P1においては、コアガラス体31Pを有しておらず、クラッドガラス体32Pのみからなる円柱状のガラスロッドを作製し、これを中間母材とする。
First, the preparation process P1 is performed as in the first embodiment. However, in the preparatory process P1 of this embodiment, it does not have the
次に、第1実施形態と同様にしてチャッキング工程P2と穿孔工程P3とを交互に繰り返し行う。ただし、穿孔工程P3においては、準備工程P1で得た中間母材の径方向の中心において、長手方向に沿った1つの貫通孔を形成する。そして次に、この1つの貫通孔を形成しているクラッドガラス体32Pの内壁面に対して、第1実施形態と同様にして封止工程P4、及び、研磨工程P5を行う。こうして図18に示すように貫通孔33Pが形成された中間母材39Pを得る。
Next, similarly to the first embodiment, the chucking process P2 and the punching process P3 are alternately repeated. However, in the perforation process P3, one through hole is formed along the longitudinal direction at the radial center of the intermediate base material obtained in the preparation process P1. Then, the sealing step P4 and the polishing step P5 are performed on the inner wall surface of the
<挿入工程>
次に、クラッドガラス体32Pの屈折率よりも高く、コアガラス体31Pとなるガラスロッドを研磨された貫通孔33Pに挿入する。このときガラスロッドの直径を貫通孔33Pの直径よりも小さくして、挿入時にガラスロッドがクラッドガラス体32Pの内壁面と擦れないようにする。こうして、中間母材39Pは、貫通孔33Pにコアガラス体31Pとなるガラスロッドが挿入された状態となる。
<Insertion process>
Next, a glass rod that is higher than the refractive index of the
<コラプス工程>
次に、貫通孔33Pにガラスロッドが挿入された中間母材39Pを真空炉に投入してコラプスする。こうしてガラスロッドとクラッドガラス体32Pの内壁面との間における貫通孔33Pの不要な空間が潰されて、ガラスロッドとクラッドガラス体32Pとが一体になり、ガラスロッドは、コアガラス体31Pとなる。こうして、図17に示す光ファイバ用母材30Pを得る。
<Collapse process>
Next, the
次に、第1実施形態と同様にして、線引工程P6を行う。こうして、図16に示す光ファイバ30を得る。
Next, the drawing process P6 is performed in the same manner as in the first embodiment. In this way, the
本実施形態による光ファイバ用母材の製造方法によれば、光ファイバ用母材30Pの長手方向に垂直な断面において、コアガラス体31Pの位置を光ファイバ用母材30Pの長手方向に沿ったどの場所においても同じにすることができる。従って、長手方向に垂直な断面において、コア31の位置が長手方向に沿ったどの位置においても一定な光ファイバ30を製造することができる。
According to the method for manufacturing an optical fiber preform according to the present embodiment, the position of the
以上、本発明について、第1〜第3実施形態を例に説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。 Although the present invention has been described above by taking the first to third embodiments as examples, the present invention is not limited to these.
具体的には、本発明の光ファイバ用母材の製造方法は、上述の形態に限らず、孔を形成する工程を有する光ファイバ用母材の製造方法ならば、他の構造の光ファイバ用母材の製造方法にも適用することができる。 Specifically, the optical fiber preform manufacturing method of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and any optical fiber preform having a structure for forming holes may be used. It can also be applied to a manufacturing method of a base material.
例えば、第2実施形態のフォトニックバンドギャップファイバとしての光ファイバ20は、コア21を有しているが、コア21は必須の構成ではなく、例えば、コア21を有さず、バンドギャップ領域28により、コア領域が形成されている形態であっても良い。或いは、バンドギャップ領域28がコア21を囲まずに、高屈折率部24が複数集まった2つのバンドギャップ領域が一組形成されて、コア21を挟むように配置されても良い。
For example, the
また、第2実施形態のフォトニックバンドギャップファイバにおいて、高屈折率部24をクラッド22の高屈折率部24以外の部分よりも屈折率の低い低屈折率部とすることもできる。
In the photonic band gap fiber of the second embodiment, the high
また、第1、第2実施形態の準備工程P1において、コアガラス体11P、21Pを有する中間母材19P、29Pを準備したが、コアガラス体11P、21Pを有さない中間母材を準備して、第3実施形態と同様にして、コアガラス体11P、21Pとクラッドガラス体12P、22Pとを一体化させても良い。
Moreover, in the preparation process P1 of 1st, 2nd embodiment, although the intermediate |
また、第1実施形態のホーリーファイバである光ファイバ10において、コアの周りに複数の空孔を有する光ファイバであれば、孔の大きさ、数、配置を変更しても良い。例えば、空孔の大きさや配置を第2実施形態の光ファイバの高屈折率部24と同じにして、フォトニックバンドギャップファイバとしてのホーリーファイバとしても良い。
Further, in the
また、第2実施形態のように形成した貫通孔にガラスが挿入される形態において、高屈折率部24の数や屈折率を変更しても良い。例えば、本発明は、コアを挟むように2つの応力付与部が設けられている偏波保持光ファイバ(PANDA型ファイバ)に応用することができる。この場合、応力付与部の屈折率は、特に限定されないが、例えば、クラッドに対して−0.1%〜0.1%とされる。
Further, in the embodiment in which glass is inserted into the through-hole formed as in the second embodiment, the number of high
また、第1〜第3実施形態においては、チャッキング工程P2を行うごとに、フリー把持長が長くなるようにチャッキングすることとした。しかし、本発明は、このようにチャッキングすることに限定されない、例えば、それぞれのチャッキング工程P2において、フリー把持長が一定となるようにチャッキングすることとしてもやはり好ましい。このようにチャッキング工程を行うことにより、チャッキングする際に常に同じ長さだけチャッキングの位置をずらせば良く、チャッキングの制御が簡単になる。また、例えば、穿孔工程P3により形成する孔が所定の長さになるまでは、チャッキング工程P2を行うごとに、フリー把持長が長くなるようにチャッキングし、孔が所定の長さになった後は、フリー把持長が一定となるようにチャッキングすることがはやり好ましい。上記の様に、2回目以降の穿孔工程P3においては、その前の穿孔工程P3により形成された孔が、ドリルツールのガイドとなる。そして、このガイドは、穿孔工程P3を繰り返すたびに長くなるため、ドリルツール50が曲がりにくくなる。このようなドリルツール50が曲がりにくさは、孔が所定の長さまで長くなると、大きく変わらなくなってくる。そこで、孔が所定の長さになるまでは、チャッキング工程P2を行うごとに、フリー把持長が長くなるようにして、穿孔工程P3とチャッキング工程P2とを繰り返す回数を減らし、孔が所定の長さよりも長くなった後においては、チャッキング工程P2ごとに同じ長さだけチャッキングの位置をずらすことで、チャッキングの制御を簡単にすることができる。
In the first to third embodiments, every time the chucking step P2 is performed, the chucking is performed so that the free gripping length becomes longer. However, the present invention is not limited to such chucking. For example, in each chucking step P2, it is also preferable to perform chucking so that the free gripping length is constant. By performing the chucking process in this way, it is sufficient to always shift the chucking position by the same length when chucking, and the control of chucking is simplified. Further, for example, until the hole formed by the punching process P3 has a predetermined length, the chucking is performed so that the free gripping length is increased every time the chucking process P2 is performed, and the hole has a predetermined length. After that, it is preferable to perform chucking so that the free gripping length becomes constant. As described above, in the second and subsequent drilling steps P3, the holes formed in the previous drilling step P3 serve as a guide for the drill tool. And since this guide becomes long whenever it repeats the drilling process P3, the
また、チャッキング工程P2と穿孔工程P3とを繰り返すことにより、貫通孔13P(23P、33P)を形成したが、本発明においては、必ずしも貫通孔を形成する必要はなく、中間母材の一端側から孔を形成して、他方側の端部の近傍で孔の形成を止めても良い。こうすることで、封止工程P4を省略することができる。なお、このようにする場合、ドリルツール50の貫通孔53内に生じる棒状のガラス屑が、他方側の端部の近傍において、クラッドガラス体に接続されているが、このガラス屑は除去する。
Further, the through
また、研磨工程P5に用いた研磨ツール60の研磨部61においては、テーパ部63が形成されていなくても良く、また、凹部64が形成されていなくても良い。
Further, in the polishing
また、上記実施形態においては、それぞれの光ファイバが第一被覆層、及び、第二被覆層を有しているが、第一被覆層、第二被覆層は必須の構成ではなく、第一被覆層、第二被覆層の内、少なくとも一方が無くても良い。 Moreover, in the said embodiment, although each optical fiber has a 1st coating layer and a 2nd coating layer, a 1st coating layer is not an essential structure but a 1st coating layer and a 2nd coating layer. At least one of the layer and the second coating layer may be absent.
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明の内容をより具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものでは無い。 Hereinafter, the content of the present invention will be described more specifically with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited thereto.
(実施例1)
外径が150mmで長さが900mmの円柱状の中間母材を準備した。この中間母材は、径方向の中心にコアガラス体を備えており、コアガラス体がクラッドガラス体で被覆されているものである。このクラッドガラス体は、ドーパントが添加されていない石英からから成るものとした。
Example 1
A cylindrical intermediate base material having an outer diameter of 150 mm and a length of 900 mm was prepared. This intermediate base material is provided with a core glass body at the center in the radial direction, and the core glass body is covered with a clad glass body. This clad glass body was made of quartz to which no dopant was added.
次にドリルツールを準備した。このドリルツールは、パイプの先端に切削部として円筒状の砥石が設けられており、長さが1000mmで、切削部の外径が1.5mmであり、切削部には、粒度が#280のダイヤモンド砥粒が付着しているものである。 Next, a drill tool was prepared. In this drill tool, a cylindrical grindstone is provided as a cutting portion at the tip of a pipe, the length is 1000 mm, the outer diameter of the cutting portion is 1.5 mm, and the particle size of the cutting portion is # 280. Diamond abrasive grains are attached.
次にドリルツールを穿孔装置のドリルチャックにチャッキングした。このとき、ドリルツールの先端がクラッドガラス体と接している状態で、中間母材の上面からドリルチャックの先端までの距離が、50mmになるようにした。すなわちフリー把持長が50mmになるようにした。次に、ドリルツールを回転させながら進行させると共に、ドリルツールのパイプに切削水を流し、ドリルチャックの先端が中間母材に接触する寸前まで、中間母材に孔を形成した。こうして、約50mmの孔を形成した。 The drill tool was then chucked on the drill chuck of the drilling device. At this time, the distance from the upper surface of the intermediate base material to the tip of the drill chuck was set to 50 mm while the tip of the drill tool was in contact with the clad glass body. That is, the free grip length was set to 50 mm. Next, while rotating the drill tool, cutting water was passed through the pipe of the drill tool, and a hole was formed in the intermediate base material until just before the tip of the drill chuck contacted the intermediate base material. Thus, a hole of about 50 mm was formed.
次に、ドリルツールの先端からドリルチャックの先端までの距離が更に50mm長くなるようにして、ドリルツールをドリルチャックにチャッキングした。従って、孔の底において、ドリルツールの先端がクラッドガラス体と接している状態で、中間母材の上面からドリルチャックの先端までの距離が、再び50mmになるようにした。すなわちフリー把持長が再び50mmになるようにした。次に、ドリルチャックの先端が中間母材に接触する寸前まで、中間母材に形成されている孔を深くした。 Next, the drill tool was chucked on the drill chuck such that the distance from the tip of the drill tool to the tip of the drill chuck was further increased by 50 mm. Therefore, the distance from the upper surface of the intermediate base material to the tip of the drill chuck is set to 50 mm again with the tip of the drill tool in contact with the clad glass body at the bottom of the hole. That is, the free grip length was set to 50 mm again. Next, the hole formed in the intermediate base material was deepened until just before the tip of the drill chuck contacted the intermediate base material.
このようにして、ドリルツールの先端からドリルチャックの先端までの距離を50mmずつ長くする作業と、ドリルチャックの先端が中間母材に接触する寸前まで、中間母材に形成されている孔を深くする作業を繰り返し、中間母材を貫通させ、貫通孔を形成した。 In this way, the hole formed in the intermediate base material is deeply deepened until the distance from the tip of the drill tool to the tip of the drill chuck is increased by 50 mm, and just before the tip of the drill chuck contacts the intermediate base material. This operation was repeated to penetrate the intermediate base material to form a through hole.
同様の手順により貫通孔を形成して、コアガラス体を囲むように、中間母材の中心から径方向に25mm離れた位置に6つの貫通孔を形成した。 Through holes were formed by the same procedure, and six through holes were formed at positions 25 mm away from the center of the intermediate base material in the radial direction so as to surround the core glass body.
次に、それぞれの孔について、中間母材の両端面における孔の位置ずれを測定して、6つの貫通孔の位置ずれの平均を求めた。この値を表1に示す。 Next, for each hole, the positional deviation of the holes on both end faces of the intermediate base material was measured, and the average of the positional deviations of the six through holes was obtained. This value is shown in Table 1.
次に、中間母材を複数準備した。そして、それぞれの中間母材ごとに、フリー把持長がが、表1に示す長さとなるようにして、ドリルツールを穿孔装置のドリルチャックにチャッキングし、先ほどと同様にして、ドリルチャックの先端が中間母材に接触する寸前まで、中間母材に孔を形成した。次に、それぞれの中間母材について、ドリルツールの先端からドリルチャックの先端までの距離を表1に示す長さだけ長くする作業(フリー把持長が表1に示す長さとする作業)と、ドリルチャックの先端が中間母材に接触する寸前まで、それぞれの中間母材に形成されている孔を深くする作業を繰り返し、それぞれの中間母材を貫通させ、それぞれの中間母材について、6つの貫通孔を形成した。そして、それぞれの中間母材におけるそれぞれの貫通孔の位置ずれを測定して、それぞれの中間母材ごとに、貫通孔の位置ずれの平均値を求めた。この値を表1に示す。
表1に示すように、フリー把持長が、短い方が、中間母材の両端における貫通孔の位置ずれの量が小さいことが分かった。 As shown in Table 1, it was found that the shorter the free grip length, the smaller the amount of displacement of the through holes at both ends of the intermediate base material.
(実施例2)
実施例1と同様の中間母材を準備し、ドリルツールの外径を3.0mmとしたこと以外は、実施例1と同様にして、複数の中間母材に対して、6つずつの貫通孔を形成した。このとき、それぞれの中間母材ごとに、フリー把持長が実施例1と同様になるようにした。そして、実施例1と同様にして、それぞれの中間母材ごとに貫通孔の位置ずれの平均値を求めた。この値を表2に示す。
Similar to Example 1, except that an intermediate base material similar to that in Example 1 was prepared and the outer diameter of the drill tool was set to 3.0 mm, six through-holes were made for a plurality of intermediate base materials. A hole was formed. At this time, for each intermediate base material, the free gripping length was made the same as in Example 1. Then, in the same manner as in Example 1, the average value of the positional deviation of the through holes was obtained for each intermediate base material. This value is shown in Table 2.
(実施例3)
実施例1と同様の中間母材を準備し、ドリルツールの外径を4.0mmとしたこと以外は、実施例1と同様にして、複数の中間母材に対して、6つずつの貫通孔を形成した。このとき、それぞれの中間母材ごとに、フリー把持長が実施例1と同様になるようにした。そして、実施例1と同様にして、それぞれの中間母材ごとに貫通孔の位置ずれの平均値を求めた。この値を表3に示す。
Similar to Example 1, except that an intermediate base material similar to that in Example 1 was prepared and the outer diameter of the drill tool was set to 4.0 mm, a plurality of intermediate base materials were penetrated by six. A hole was formed. At this time, for each intermediate base material, the free gripping length was made the same as in Example 1. Then, in the same manner as in Example 1, the average value of the positional deviation of the through holes was obtained for each intermediate base material. This value is shown in Table 3.
(実施例4)
実施例1と同様の中間母材を準備し、ドリルツールの外径を15.0mmとしたこと以外は、実施例1と同様にして、複数の中間母材に対して、6つずつの貫通孔を形成した。このとき、それぞれの中間母材ごとに、フリー把持長が実施例1と同様になるようにした。そして、実施例1と同様にして、それぞれの中間母材ごとに貫通孔の位置ずれの平均値を求めた。この値を表4に示す。
Similar to Example 1, except that an intermediate base material similar to that in Example 1 was prepared and the outer diameter of the drill tool was set to 15.0 mm, a plurality of intermediate base materials were penetrated by six. A hole was formed. At this time, for each intermediate base material, the free gripping length was made the same as in Example 1. Then, in the same manner as in Example 1, the average value of the positional deviation of the through holes was obtained for each intermediate base material. This value is shown in Table 4.
(比較例1)
実施例1と同様の中間母材及びドリルツールを準備して、ドリルツールの端部をドリルチャックにチャッキングした。そして、中間母材の一端側から他端側まで、一気に貫通孔を形成したこと以外は、実施例1を同様に6つの貫通孔を形成した。実施例1と同様にして、貫通孔の位置ずれの平均値を求めた。この値を表5に示す。
(Comparative Example 1)
The same intermediate base material and drill tool as in Example 1 were prepared, and the end of the drill tool was chucked on the drill chuck. Then, six through holes were formed in the same manner as in Example 1 except that the through holes were formed all at once from one end side to the other end side of the intermediate base material. In the same manner as in Example 1, the average value of the positional deviation of the through holes was obtained. This value is shown in Table 5.
(比較例2)
実施例2と同様の中間母材及びドリルツールを準備して、ドリルツールの端部をドリルチャックにチャッキングした。そして、中間母材の一端側から他端側まで、一気に貫通孔を形成したこと以外は、実施例2を同様に6つの貫通孔を形成した。実施例1と同様にして、貫通孔の位置ずれの平均値を求めた。この値を表5に示す。
(Comparative Example 2)
The same intermediate base material and drill tool as in Example 2 were prepared, and the end of the drill tool was chucked on the drill chuck. Then, six through holes were formed in the same manner as in Example 2 except that the through holes were formed all at once from one end side to the other end side of the intermediate base material. In the same manner as in Example 1, the average value of the positional deviation of the through holes was obtained. This value is shown in Table 5.
(比較例3)
実施例3と同様の中間母材及びドリルツールを準備して、ドリルツールの端部をドリルチャックにチャッキングした。そして、中間母材の一端側から他端側まで、一気に貫通孔を形成したこと以外は、実施例3を同様に6つの貫通孔を形成した。実施例1と同様にして、貫通孔の位置ずれの平均値を求めた。この値を表5に示す。
(Comparative Example 3)
The same intermediate base material and drill tool as in Example 3 were prepared, and the end of the drill tool was chucked on the drill chuck. Then, six through holes were formed in the same manner as in Example 3 except that the through holes were formed all at once from one end side to the other end side of the intermediate base material. In the same manner as in Example 1, the average value of the positional deviation of the through holes was obtained. This value is shown in Table 5.
(比較例4)
実施例4と同様の中間母材及びドリルツールを準備して、ドリルツールの端部をドリルチャックにチャッキングした。そして、中間母材の一端側から他端側まで、一気に貫通孔を形成したこと以外は、実施例4を同様に6つの貫通孔を形成した。実施例1と同様にして、貫通孔の位置ずれの平均値を求めた。この値を表5に示す。
The same intermediate base material and drill tool as in Example 4 were prepared, and the end of the drill tool was chucked on the drill chuck. Then, six through holes were formed in the same manner as in Example 4 except that the through holes were formed all at once from one end side to the other end side of the intermediate base material. In the same manner as in Example 1, the average value of the positional deviation of the through holes was obtained. This value is shown in Table 5.
表5に示すように、比較例1の位置ずれの量は、実施例1の位置ずれの量よりも大きくなった。同様に、比較例2の位置ずれの量は、実施例2の位置ずれの量よりも大きくなり、比較例3の位置ずれの量は、実施例3の位置ずれの量よりも大きくなり、比較例4の位置ずれの量は、実施例4の位置ずれの量よりも大きくなった。 As shown in Table 5, the amount of displacement in Comparative Example 1 was larger than the amount of displacement in Example 1. Similarly, the amount of positional deviation in Comparative Example 2 is larger than the amount of positional deviation in Example 2, and the amount of positional deviation in Comparative Example 3 is larger than the amount of positional deviation in Example 3. The amount of misalignment in Example 4 was larger than the amount of misalignment in Example 4.
従って、本発明を用いた実施例1〜4によれば、長手方向に垂直な断面の構造の変化が防止できることが分かった。従って、本発明によれば、より長い光ファイバ用母材を製造することができると考えられる。 Therefore, according to Examples 1-4 using this invention, it turned out that the change of the structure of a cross section perpendicular | vertical to a longitudinal direction can be prevented. Therefore, according to the present invention, it is considered that a longer optical fiber preform can be manufactured.
本発明によれば、本発明によれば、長手方向に垂直な断面の構造の変化が防止され、より長い光ファイバ用母材を製造することができる光ファイバ用母材の製造方法、及び、これを用いた光ファイバの製造方法が提供される。 According to the present invention, according to the present invention, a change in the structure of the cross section perpendicular to the longitudinal direction is prevented, and a method for manufacturing an optical fiber preform that can produce a longer optical fiber preform, and An optical fiber manufacturing method using the same is provided.
10・・・光ファイバ(ホーリーファイバ)
11、21、31・・・コア
12、22、32・・・クラッド
13・・・空孔
16、26、36・・・第一被覆層
17、27、37・・・第二被覆層
10P、20P、30P・・・光ファイバ用母材
11P、21P、31P・・・コアガラス体
12P、22P、32P・・・クラッドガラス体
13P、23P、33P・・・貫通孔
19P・・・中間母材
20・・・光ファイバ(フォトニックバンドギャップファイバ)
24・・・高屈折率部
28・・・バンドギャップ領域
24P・・・高屈折率ガラス体
29P・・・中間母材
30・・・光ファイバ
39P・・・中間母材
40・・・ドリルチャック
41・・・シャンク
42・・・フランジ
50・・・ドリルツール
51・・・切削部
52・・・パイプ
53・・・貫通孔
55・・・封止材
60・・・研磨ツール
61・・・研磨部
62・・・パイプ
63・・・テーパ部
64・・・凹部
65・・・凸部
66・・・貫通孔
110・・・紡糸炉
111・・・加熱部
120・・・冷却装置
131・・・コーティング装置
132・・・紫外線照射装置
133・・・コーティング装置
134・・・紫外線照射装置
141・・・ターンプーリー
142・・・リール
L1、L2・・・フリー把持長
P1・・・準備工程
P2・・・チャッキング工程
P3・・・穿孔工程
P4・・・封止工程
P5・・・研磨工程
P6・・・線引工程
10 ... Optical fiber (Holy fiber)
11, 21, 31 ...
24 ... High
Claims (9)
ドリルチャックにパイプ状のドリルツールをチャッキングするチャッキング工程と、
前記ドリルチャックにより前記ドリルツールを回転させながら前記中間母材の長手方向に沿って押し進めて、前記中間母材の一端側から前記ガラス体に孔を形成する穿孔工程と、
を備え、
前記チャッキング工程と前記穿孔工程とを交互に複数回繰り返し行い、
前記チャッキング工程においては、前記ドリルツールの先端から前記ドリルチャックの先端までの距離が、チャッキング工程を繰り返すごとに長くなるようにし、かつ、前記ドリルツールの先端と前記ガラス体とが接する場合における前記中間母材の上面から前記ドリルチャックの先端までの距離が、前記中間母材の長さよりも小さくなるようにする
ことを特徴とする光ファイバ用母材の製造方法。 A preparation step of preparing an intermediate base material having a glass body to be clad;
A chucking process for chucking a pipe-shaped drill tool to the drill chuck;
A drilling step of forming a hole in the glass body from one end side of the intermediate base material by pushing along the longitudinal direction of the intermediate base material while rotating the drill tool by the drill chuck;
With
The chucking step and the drilling step are alternately repeated a plurality of times,
In the chucking step, the distance from the tip of the drill tool to the tip of the drill chuck is increased every time the chucking step is repeated, and the tip of the drill tool and the glass body are in contact with each other A method for producing an optical fiber preform, wherein the distance from the upper surface of the intermediate preform to the tip of the drill chuck is smaller than the length of the intermediate preform.
前記孔が所定の長さになった後は、それぞれの前記チャッキング工程において、前記ガラス体の上面から前記ドリルチャックの先端までの距離が一定となるようにチャッキングする
ことを特徴とする請求項1にし記載の光ファイバ用母材の製造方法。 Until the hole reaches a predetermined length, every time the chucking process is performed, the chucking is performed so that the distance from the upper surface of the glass body to the tip of the drill chuck is increased,
The chucking is performed so that the distance from the upper surface of the glass body to the tip of the drill chuck is constant in each chucking step after the hole has reached a predetermined length. Item 2. A method for manufacturing an optical fiber preform according to Item 1.
前記ガラス体と前記ガラスロッドとを一体化するコラプス工程と、
を更に備えることを特徴とする請求項6に記載の光ファイバ用母材の製造方法。 An insertion step of inserting a glass rod having a refractive index different from that of the glass body into the hole;
A collapsing step of integrating the glass body and the glass rod;
The optical fiber preform manufacturing method according to claim 6, further comprising:
前記ガラス体の屈折率よりも高い屈折率を有するガラスロッドを前記孔に挿入する挿入工程と、
前記ガラス体と前記ガラスロッドとを一体化するコラプス工程と、
を更に備えることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の光ファイバ用母材の製造方法。 The hole is formed at a position to be a core,
An insertion step of inserting a glass rod having a refractive index higher than that of the glass body into the hole;
A collapsing step of integrating the glass body and the glass rod;
The method for manufacturing an optical fiber preform according to any one of claims 1 to 5, further comprising:
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