JP6059082B2 - 光ファイバの製造方法、及び、それに用いる光ファイバ用ワーク加工装置 - Google Patents
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Description
図3は、光ファイバ用母材の長手方向に垂直な断面の構造を示す図である。図3に示すように、光ファイバ用母材10Pは、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を隙間なく囲みクラッド12となるクラッドガラス体12Pとから構成されている。この光ファイバ用母材10Pが、後述の様に線引きされ、さらに被覆されることにより、図1に示す光ファイバ10となる。
図3は、VAD工程P1aの様子を示す図である。図3に示すように本工程における光ファイバ用ワーク加工装置は、VAD装置20と、VAD装置20に取り付けられる複数のアコースティックエミッションセンサ7(以下、AEセンサ7)と、制御部8とを備える。
次にVAD工程で得た光ファイバ用母材10pとなるガラス多孔体16Pに対して、脱水焼結工程P1bを行う。
次に製造された光ファイバ用母材10Pを本工程及び次工程における光ファイバ用ワーク加工装置に保持する。図6は、保持工程P2後の様子を示す図である。図6に示すように、保持工程P2においては、光ファイバ用ワーク加工装置に上記の光ファイバ用母材10P、及び、ダミーガラス体50をセットする。
次に、旋盤60に保持された光ファイバ用母材10Pとダミーガラス体50とを溶着する。
次に、ダミーガラス体50が溶着された光ファイバ用母材10Pの一部を溶断することで、光ファイバ用母材10Pの先端を細径化する。
図9は、線引工程P5の様子を示す図である。本工程においては、まず、ダミーガラス体50が溶着され、溶断により先端が細径化された光ファイバ用母材10Pを光ファイバ用ワーク加工装置にセットする。
例えば、母材製造工程P1は外付工程を有しても良い。図11は、外付工程の様子を示す図である。図11に示すように本工程で用いるファイバ用ワーク加工装置は、外付装置70と、外付装置70に取り付けられる複数のAEセンサ7と、制御部8とを備える。
また、上記実施形態の母材製造工程P1では、VAD法を用いたが、CVD法を用いても良い。図12は、CVD工程の様子を示す図である。図12に示すように本工程で用いるファイバ用ワーク加工装置は、CVD装置80と、CVD装置80に取り付けられる複数のAEセンサ7と、制御部8とを備える。
また、図1に示す光ファイバはその一例を示すものであり、他の形態の光ファイバであっても良い。例えば、クラッドの外周面の断面における形状が多角形であったり、クラッドの外周面を隙間なく囲む外側のクラッドが形成されていても良い。
直径が100mmで、長さが1500mmの円柱状であり、石英からなるガラスロッドを光ファイバ用ワークに見立てて準備した。次に図6に示す光ファイバ用ワーク加工装置と同様の装置を準備し、準備したガラスロッドを図6に示す光ファイバ用母材10Pと同様にして、旋盤のチャック部でチャッキングした。次にガラスロッドを30rpmで回転させつつ、旋盤の主軸台に取り付けたAEセンサにより主軸台の振動を検出した。この振動を高速フーリエ変換解析した。この結果を図19に示す。
実施例1のガラスロッドと同様のガラスロッド、及び、図3に示す光ファイバ用母材と同様の構成で、大きさがガラスロッドと同様である光ファイバ用母材を準備した。そして、ガラスロッドの一方の端部近傍の外周面に傷を付けた。次に実施例1で用いた光ファイバ用ワーク加工装置の旋盤の一方のチャック部にガラスロッドの傷を付けた側と反対側をキャッキングして、他方のチャック部に光ファイバ用母材をチャッキングした。
直径が100mmで長さが1500mmであり、肉厚が20mmのガラス管、及び、このガラス管と同じ長さで直径が20mmのガラスロッドを7本準備した。このガラスロッドの内、1本の端部近傍の外周面に傷を付けた。次にこのガラス管の貫通孔にガラスロッドを全て挿入し、光ファイバ用母材とした。ただし、傷を付けたガラスロッドが、中心に位置するようにした。この光ファイバ用母材の様子を長手方向に垂直な断面で、図16に示す。図16において、31はガラス管を示し、32aは傷を付けたガラスロッドを示し、32bは傷をつけていない他のガラスロッドを示す。また、実施例1のガラスロッドと同様のガラスロッドを準備した。
実施例1のガラスロッドと同様のガラスロッドを2本準備した。そして1本のガラスロッドには、穿孔処理を施して、中心軸を囲み長手方向に貫通する直径が5mmの貫通孔を6個形成した。この貫通孔を形成するガラスロッドの内周面に対して、研磨処理を施さず、穿孔処理において内周面に付いた傷を残した。この貫通孔が形成されたガラスロッドの様子を長手方向に垂直な断面で、図18に示す。図18において、33はガラスロッドを示し、34はガラスロッド33に形成された貫通孔を示す。
7・・・アコースティックエミッションセンサ(AEセンサ)
8・・・制御部
9,22・・・吊持部(保持部)
10・・・光ファイバ
10P・・・光ファイバ用母材
11・・・コア
11P・・・コアガラス体
12・・・クラッド
12P・・・クラッドガラス体
16P、17P・・・ガラス多孔体
18P・・・ガラス管
20・・・VAD装置
24・・・酸水素バーナ
25・・・噴射口(ガラス体部)
40・・・脱水焼結装置
43・・・マッフル
50・・・ダミーガラス体
61・・・基台
62a,62b・・・主軸台
63a,63b・・・チャック部
64・・・酸水素バーナ
70・・・外付装置
80・・・CVD装置
93・・・着脱ピン
94・・・母材支持体
100・・・紡糸炉
P1・・・母材製造工程
P2・・・保持工程
P3・・・溶着工程
P4・・・溶断工程
P5・・・線引工程
Claims (6)
- ガラス体から成る光ファイバ用ワークを光ファイバ用ワーク加工装置により保持して加熱加工する加工工程を備え、
前記加工工程において、加熱された状態の前記光ファイバ用ワークの破断やクラックに起因する振動、または、前記光ファイバ用ワークを加熱する熱により前記光ファイバ用ワーク加工装置の一部であるガラス体部が加熱された状態での前記ガラス体部の破断やクラックに起因する振動を、アコースティックエミッションセンサを用いて検出し、周波数が60kHz以上90kHz以下の振動が時間の経過とともに増加した場合に、前記光ファイバ用ワークや前記ガラス体部に破断やクラックが生じたと判断する
ことを特徴とする光ファイバの製造方法。 - 前記加工工程は、前記光ファイバ用ワークを回転しながら加熱する工程である
ことを特徴とする請求項1に記載の光ファイバの製造方法。 - 前記加工工程は、前記光ファイバ用ワークを吊持した状態で加熱する工程である
ことを特徴とする請求項1に記載の光ファイバの製造方法。 - 光ファイバの製造に用いるガラス体から成る光ファイバ用ワークを加熱加工する光ファイバ用ワーク加工装置であって、
前記光ファイバ用ワークを保持する保持部と、
前記保持部に保持された光ファイバ用ワークを加熱する加熱部と、
加熱された状態の前記光ファイバ用ワークの破断やクラックに起因する振動、または、前記光ファイバ用ワークを加熱する熱により当該光ファイバ用ワーク加工装置の一部でありガラス体から成るガラス体部が加熱された状態での前記ガラス体部の破断やクラックに起因する振動を、検出するアコースティックエミッションセンサと、
前記アコースティックエミッションセンサからの信号を受信する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記アコースティックエミッションセンサからの信号により、前記アコースティックエミッションセンサが検出する振動の内、周波数が60kHz以上90kHz以下の振動が時間の経過とともに増加した場合に、ファイバ用ワークの加熱加工時において前記光ファイバ用ワークや前記ガラス体部の破断やクラックを検出する
ことを特徴とする光ファイバ用ワーク加工装置。 - 前記保持部は、前記光ファイバ用ワークを回転可能に保持する旋盤に設けられる
ことを特徴とする請求項4に記載の光ファイバ用ワーク加工装置。 - 前記保持部は、前記光ファイバ用ワークを吊り下げて保持する吊持部である
ことを特徴とする請求項4に記載の光ファイバ用ワーク加工装置。
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