JP6954312B2 - 光ファイバ母材製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、光ファイバ母材の製造方法に関するものである。
光ファイバ母材の製造技術に関し、現在、種々の技術が知られている。例えば、特許文献1にはコアにAlが添加された光ファイバの製造方法が開示されている。特に、特許文献1には、光ファイバ母材の一部を構成する中心ガラスロッドの製造方法として、Alを含むガラス微粒子堆積体(ガラス層)の、ガラスパイプ(中空ガラスロッド)内への堆積、該ガラス層の透明化、更に該ガラスパイプの空洞部分の中実化が順次実施する例が開示されている。
また、特許文献2には、光ファイバ母材の一部を構成する中心ガラスロッドの製造方法として、アルカリ金属元素が添加されたガラスロッドの製造、該ガラスロッドの外周へのガラス層の堆積、熱処理によるアルカリ金属元素のガラス層への拡散、アルカリ金属が添加されたガラスロッドの穿孔除去、及び、アルカリ金属が拡散したガラス層の中実化(コラプス)が順次実施される例が開示されている。
更に、特許文献3には、光ファイバ母材製造方法の一工程として、アルカリ金属元素が内表面に添加された石英系ガラスからなるガラスパイプを加熱することにより、該ガラスパイプの空洞を中実化する例が記載されている。
国際公開WO2008/001673号公報 国際公開WO2016/021576号公報 特開2012−162409号公報
発明者は、従来の光ファイバ母材の製造方法について検討した結果、以下のような課題を発見した。
すなわち、元素が添加されたガラス層が形成されたガラスパイプのコラプスにより、得られるガラスロッド内における元素添加領域の断面(当該ガラスロッドの長手方向に直交する面)が非円形形状(例えば楕円形状)になることがある。ところが、元素添加領域の大きさや元素の濃度分布などを検査しようとしても、目視では把握できないという課題があった。
また、添加元素の濃度分布を測定する場合であっても任意の一次元情報に基づく測定結果を利用してコラップスにより元素添加領域が形成されたガラスロッドの良品判定が行われても、最終的に製造された光ファイバ母材を線引きすることにより得られる光ファイバの光学特性が設計値から大きくずれる場合がある。これは、光ファイバ母材の、その中心軸に直交する断面において、該中心軸を含む元素添加領域の外周形状の非円率の増大に伴い該中心軸を中心とした屈折率分布の対称性が著しく損なわれることに起因すると考えられる。このような不良ガラスロッドと良品ガラスロッドの混在は、最終製品である光ファイバの製造歩留まりを低下させる原因となっている。
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、光ファイバ母材の断面上で規定される屈折率分布の対称性の崩れを効果的に抑制するための光ファイバ母材製造方法を提供することを目的としている。
上述の目的を達成するため、本実施形態に係る光ファイバ母材製造方法は、所定の中心軸に沿って延びた中心ガラスロッドと、中心ガラスロッドの外周面上に設けられた周辺ガラス部とを備えた光ファイバ母材を製造する。特に、本実施形態において、中心ガラスロッドの製造工程は、ガラス層形成工程と、コラップス工程と、検査工程と、研削工程と、を含む。ガラス層形成工程では、中心軸に沿って延びた中空ガラスロッド(ガラスパイプ)の内周面上に所定の元素を含むガラス層を形成することで、第1中間ガラスロッドが製造される。コラップス工程では、第1中間ガラスロッドをコラップスすることにより、所定の元素を含む元素添加領域が中心軸に沿って形成された第2中間ガラスロッドが製造される。検査工程では、中心軸に直交する、第2中間ガラスロッドの断面において測定される濃度分布であって、元素添加領域の長軸方向に沿った、所定の元素の濃度分布の測定結果を利用して、第2中間ガラスロッドの良品が選別される。研削工程では、検査工程において選別された第2中間ガラスロッドの、中心軸を取り囲む外周部分を、該中心軸を中心とした所定半径で規定される研削予定ラインに沿って研削することにより、中心ガラスロッドが製造される。
ここで、上記検査工程は、検査第1〜検査第4工程を含む。検査第1工程では、第2中間ガラスロッドに対し、該第2中間ガラスロッドの断面に相当する測定面が形成される。検査第2工程では、形成された測定面上における元素添加領域の長軸方向が特定される。検査第3工程では、特定された長軸方向に沿った、元素添加領域における所定の元素の濃度分布が測定される。検査第4工程では、元素添加領域の長軸方向に沿った、所定の元素の濃度分布の測定結果から算出される、研削予定ラインと元素添加領域との距離情報を利用して、研削工程にける研削対象となり得る第2中間ガラスロッドが良品として選別される。
なお、本明細書において、「元素添加領域の長軸方向」とは、中心軸に沿って元素添加領域が内部に形成された中間ガラスロッドの断面(中心軸に直交する平面で規定されるロッド断面または測定面)において、中心軸と交差する複数の直線のうちの一つであって、該複数の直線それぞれに沿った元素添加領域の幅のうち最大幅を与える直線により規定される方向を意味する。
本実施形態によれは、光ファイバ母材の断面上で規定される屈折率分布の対称性の崩れが、効果的に抑制され得る。
は、本実施形態に係る光ファイバ母材製造方法により製造された光ファイバ母材100の一例を示す図である。 は、本実施形態に係る光ファイバ母材製造方法のうち中心ガラスロッド10の製造工程を説明するためのフローチャートである。 は、工程間の母材の状態変化を説明するため、ステップST10、ST20、ST30、ST50、およびST410それぞれにおける母材の状態を比較するための図である。 は、コラップス工程(ステップST30)後の第2中間ガラスロッド1Cにおける種々の断面パターンを示す図である。 は、図4に示された第2中間ガラスロッド1Cから中心ガラスロッド10を得るための種々の研削パターンを示す図である。 は、本実施形態に係る光ファイバ母材製造方法の研削準備工程(検査工程)を説明するためのフローチャートである。 は、研削準備工程における長軸方向の特定動作を説明するためのフローチャートである。 は、研削準備工程における長軸方向を特定動作の一例を説明するための図である。 は、本実施形態に係る光ファイバ母材製造方法のうち周辺ガラス部(母材外周部)20の製造工程を説明するためのフローチャートである。 工程間の母材の状態変化を説明するため、ステップST60、ST72、およびST73それぞれにおける母材の状態を比較するための図である。
[本願発明の実施形態の説明]
最初に本願発明の実施形態の内容をそれぞれ個別に列挙して説明する。
(1)本実施形態に係る光ファイバ母材製造方法は、所定の中心軸に沿って延びた中心ガラスロッドと、中心ガラスロッドの外周面上に設けられた周辺ガラス部とを備えた光ファイバ母材を製造する。特に、本実施形態の一態様として、中心ガラスロッドの製造工程は、ガラス層形成工程と、コラップス工程と、検査工程と、研削工程と、を含む。ガラス層形成工程では、中心軸に沿って延びた中空ガラスロッドの内周面上に所定の元素を含むガラス層を形成することで、第1中間ガラスロッドが製造される。コラップス工程では、第1中間ガラスロッドをコラップスすることにより、所定の元素を含む元素添加領域が中心軸に沿って形成された第2中間ガラスロッドが製造される。検査工程では、中心軸に直交する、第2中間ガラスロッドの断面において測定される濃度分布であって、元素添加領域の長軸方向に沿った、所定の元素の濃度分布の測定結果を利用して、第2中間ガラスロッドの良品が選別される。研削工程では、検査工程において選別された第2中間ガラスロッドの、中心軸を取り囲む外周部分を、該中心軸を中心とした所定半径で規定される研削予定ラインに沿って研削することにより、中心ガラスロッドが製造される。
また、上記検査工程は、検査第1〜検査第4工程を含む。検査第1工程では、第2中間ガラスロッドに対し、該第2中間ガラスロッドの断面に相当する測定面が形成される。検査第2工程では、形成された測定面上における元素添加領域の長軸方向が特定される。検査第3工程では、特定された長軸方向に沿った、元素添加領域における所定の元素の濃度分布が測定される。検査第4工程では、元素添加領域の長軸方向に沿った、所定の元素の濃度分布の測定結果から算出される、研削予定ラインと元素添加領域との距離情報を利用して、研削工程における研削対象となり得る第2中間ガラスロッドが良品として選別される。
(2)本実施形態の一態様として、検査第2工程は、濃度測定工程と、形状近似工程と、軸特定工程と、を含んでもよい。濃度測定工程では、測定面において、中心軸と交差する位置を通過する複数の直線それぞれに沿って所定の元素の濃度分布が測定される。形状近似工程では、濃度測定工程により得られた、複数の直線それぞれに沿った所定の元素の濃度分布に関する情報を利用した楕円フィッティングにより、測定面における元素添加領域の外周形状が近似される。軸特定工程では、形状近似工程により得られた外周形状の長軸方向から、元素添加領域の長軸方向が推定される。第2中間ガラスロッドの断面において、コラップスにより変形する元素添加領域の外周形状は楕円状になるケースが多いため、このような場合に楕円フィッティングが有効である。
(3)本実施形態の一態様として、検査第2工程は、元素添加領域の長軸方向として、測定面の外周形状の長軸方向を特定する軸特定工程を含んでもよい。第2中間ガラスロッドの断面において、コラップスにより元素添加領域の外周形状が変形した第2中間ガラスロッドでは、その外周形状も変形することが多く、この場合、元素添加領域の長軸方向と当該第2中間ガラスロッドの長軸方向のなす角度が小さくなる傾向がある。したがって、第2中間ガラスロッドの断面において、当該第2中間ガラスロッドの長軸方向から、元素添加領域の長軸方向の推定が可能になる。
以上、この[本願発明の実施形態の説明]の欄に列挙された各態様は、残りの全ての態様のそれぞれに対して、または、これら残りの態様の全ての組み合わせに対して適用可能である。
[本願発明の実施形態の詳細]
本願発明に係る光ファイバ母材製造方法の具体例を、以下に添付の図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は、これら例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、また、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図されている。また、図面の説明において同一の要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。
図1は、本実施形態に係る光ファイバ母材製造方法により製造された光ファイバ母材100の一例を示す図である。図1に示されたように、光ファイバ母材100は、中心軸AXに沿って延びた中心ガラスロッド10と、該中心ガラスロッド10の外周面上に設けられた周辺ガラス部(母材外周部)20と、を備える。中心ガラスロッド10の内部には、中心軸AXに沿って所定の元素が添加された元素添加領域11が形成されている。なお、中心ガラスロッド10は、光ファイバ母材100を線引きすることにより得られる光ファイバのコア自体に相当する部分、また、該コアの中心領域(光ファイバの中心軸を含む)に相当する部分の何れであってもよい。周辺ガラス部20は、光ファイバ母材100を線引きすることにより得られる光ファイバのクラッド自体に相当する部分、また、内側領域がコアの外周部分に相当するとともに外側領域が該クラッドに相当する部分の何れであってもよい。さらに、周辺ガラス部20は、中心ガラスロッド10を取り囲むように設けられた、互いに異なる屈折率を有する複数のガラス領域で構成されてもよい。中心ガラスロッド10と周辺ガラス部20との間に、線引き後の光ファイバにおけるコアの一部に相当する別の中空ガラスロッド(ガラスパイプ)61が挿入されてもよい(図10中のステップ番号ST60の欄参照)。
以下、本実施形態に係る光ファイバ母材製造方法について、図2〜図10を用いて説明する。図2は、本実施形態に係る光ファイバ母材製造方法のうち中心ガラスロッド10の製造工程を説明するためのフローチャートである。また、図3は、工程間の母材の状態変化を比較しながら説明するため、図2のフローチャートに示されたステップST10、ST20、ST30、およびST50それぞれにおける母材の状態を示す図である。なお、図3には、比較のため、図6のフローチャートに示されたステップST410における母材の状態も示されている。
図2に示されたように、本実施形態では、まず、中空ガラスロッド(ガラスパイプ)1Aが準備される(ステップST10)。このステップST10で準備される中空ガラスロッド1Aは、図3(ステップ番号ST10の欄)に示されたように、長手方向(図1中に示された中心軸AXに一致した方向であって、以下の説明において種々のガラスロッドそれぞれの長手方向は、中心軸AXに一致しているものとする)に沿って空洞が設けられたガラスパイプである。続いて、ガラス層形成工程により、中空ガラスロッド1Aの内周面上に所定の元素を含むガラス層が形成される(ステップST20)。このガラス層形成工程(ステップST20)では、図3(ステップ番号ST20の欄)に示されたように、中心軸AXに一致する長手方向を中心にして中空ガラスロッド1Aが矢印S1で示された方向へ回転(一方向の回転でもよい)させられる一方、燃焼ガスが供給される酸水素バーナ21が中空ガラスロッド1Aを加熱しながら矢印S2で示された方向に移動させられる。この加熱された中空ガラスロッド1Aの一方の端部から、該中空ガラスロッド1Aの空洞内に添加されるべき元素を含む原料ガスが供給されることで、該中空ガラスロッド1Aの内周面上に元素添加領域11となるべきガラス層が形成される。中空ガラスロッド1Aの一方の端部から空洞内に導入された原料ガスは、該中空ガラスロッド1Aの他方の端部から排気される。このガラス層形成工程(ステップST20)を経て第1中間ガラスロッド1Bが得られる。
さらに、上述のように製造された第1中間ガラスロッド1Bの空洞は、コラップス工程によりコラップス(中実化)される(ステップST30)。このコラップス工程(ステップST30)では、図3(ステップ番号ST30の欄)に示されたように、中心軸AXに一致した長手方向を中心にして第1中間ガラスロッド1Bが矢印S1で示された方向に回転(一方向の回転でもよい)させられる一方、燃焼ガスが供給される酸水素バーナ31が第1中間ガラスロッド1Bを加熱しながら矢印S2で示された方向に移動させられる。この加熱により第1中間ガラスロッド1Bの空洞はコラップスされ、長手方向に沿って元素添加領域11が形成された第2中間ガラスロッド1Cが得られる。
なお、上述のコラップス工程(ステップST30)を経て得られた第2中間ガラスロッド1Cの断面(当該第2中間ガラスロッド1Cの、長手方向に直交する断面であって、以下「ロッド断面」という)の代表的な断面パターンが図4に示されている。通常、コラップス工程を経た第2中間ガラスロッド1C内に形成された元素添加領域11の、ロッド断面における外周形状は非円形となり、経験的には、例えば図4中の断面パターンaや断面パターンbのように、楕円で近似可能な形状となるのが一般的である。なお、断面パターンaは、ロッド断面において、第2中間ガラスロッド1Cの外周形状の長軸方向と元素添加領域11の長軸方向が略一致した例であり、断面パターンbは、ロッド断面において、第2中間ガラスロッド1Cの外周形状の長軸方向と元素添加領域11の長軸方向が略直交した例である。さらに、第2中間ガラスロッド1Cの断面パターンには、図4中の断面パターンcのように、元素添加領域11が、長軸方向に沿って延びる一方、短軸方向に沿って圧縮された外周形状を有する例も確認された。
通常、酸水素バーナ21、31により加熱された第2中間ガラスロッド1Cの外周部分は、水分を多く含んでいるため、研削工程により該外周部分が除去される。例えば、図4に示された種々の断面パターンを有する第2中間ガラスロッド1Cに対して研削工程(ステップST50)を実施する場合、得られる中心ガラスロッド10のロッド断面は、図5に示されたような研削パターンとなる。ここで、研削工程(ステップST50)では、図3(ステップ番号ST50の欄)に示されたように、中心軸AXに一致した長手方向を中心にして第2中間ガラスロッド1Cが矢印S1で示された方向に回転(一方向の回転でもよい)させられる一方、ブレード51が矢印S3で示された方向に移動させられる。このようなブレード51の移動により第2中間ガラスロッド1Cの外周部分が除去され、略円形のロッド断面を有する中心ガラスロッド10が得られる。
なお、図5中の実線は、研削工程により得られる中心ガラスロッド10におけるロッド断面の外周形状および研削予定ラインを示す。すなわち、図5の研削パターンaは、図4の断面パターンaを有する第2中間ガラスロッド1Cに対し、ロッド断面の中心(中心軸AXと交差する位置)から距離rだけ離れた研削予定ライン(ロッド断面において、中心軸AXとの交差点を中心に半径rの円周で規定)が設定した例、図5の研削パターンbは、図4の断面パターンbを有する第2中間ガラスロッド1Cに対し、ロッド断面の中心から半径rだけ離れた研削予定ラインが設定された例、図5の研削パターンcは、図4の断面パターンcを有する第2中間ガラスロッド1Cに対し、ロッド断面の中心から半径rだけ離れた研削予定ラインが設定された例である。
これら図5の研削パターンa〜cから分かるように、ロッド断面において、研削予定ラインを略円形に設定した場合であっても、コラップス工程を経て得られた第2中間ガラスロッド1Cの元素添加領域11の外周形状は非円形のままである。したがって、研削工程(ステップST50)を経て得られた中心ガラスロッド10において、ロッド断面の外周(研削予定ラインに一致)と元素添加領域11とのマージン幅は、中心軸AXを中心とした円周方向に変動してしまう。仮に、ロッド断面における元素添加領域11の外周形状が大きく扁平した場合、元素添加領域11と研削予定ラインとの間に十分なマージン幅が確保できない可能性がある。すなわち、十分なマージン幅が確保できていない中心ガラスロッド10の外周に更に屈折率の異なる周辺ガラス部20が形成された場合、ロッド断面における中心軸AXを中心とした屈折率の対称性が維持できなくなる。換言すれば、このような光ファイバ母材を線引きすることにより得られた光ファイバでは、設計された光学特性が得られない可能性が高くなる。
そこで、本実施形態では、コラップス工程(ステップST30)と研削工程(ステップST50)との間に、研削準備工程として検査工程(ステップST40)が実施される。この検査工程では、研削工程(ステップST50)が実施された場合に、上記のマージン幅を十分に確保可能なことが予測できる第2中間ガラスロッド1Cが、良品として選別される。なお、確保すべきマージン幅(判定基準値)は、設計された屈折率分布の形状等を考慮し、適宜設定されればよい。
なお、検査工程(ステップST40)は、図6に示されたフローチャートに従って実施される。また、図3には、ステップST410における母材の状態が示されている。検査工程(ステップST40)では、まず、コラップス工程(ステップST30)を経て得られた第2中間ガラスロッド1Cに対し、測定面が形成される(ステップST410)。すなわち、図3(ステップ番号ST410の欄)に示されたように、測定面形成工程すなわち検査第1工程として、当該第2中間ガラスロッド1Cの断面に相当する測定面41が形成される。より具体的には、矢印Cで示された位置において、第2中間ガラスロッド1Cの一部を、その長手方向に直交する方向から切断することにより、露出した当該第2中間ガラスロッド1Cの断面を測定面41とする。続いて、検査第2工程として、測定面41上における元素添加領域11の長軸方向が特定される(ステップST420)。検査第2工程において元素添加領域11の長軸方向が特定されると、検査第3工程では、特定された長軸方向に沿った、添加元素の濃度分布が測定される(ステップST430)。なお、測定面41上における添加元素の濃度分布は、電子プローブマイクロアナライザ(EPMA)を利用して測定可能である。そして、検査第4工程において、元素添加領域11の長軸方向に沿った、添加元素の濃度分布の測定結果から、元素添加領域11のエッジ位置が特定される。測定面41上の中心(中心軸AXとの交点)から半径rの円で規定される研削予定ライン(最終的に得られる中心ガラスロッド10における断面の外周に一致するライン)は、予め設定されているため、研削予定ラインと元素添加領域11との最短マージン幅(距離情報)が算出される。算出された最短マージン幅が小さ過ぎると、このような中心ガラスロッド10を含む光ファイバ母材100を線引きすることにより得られる光ファイバの光学特性が設計値から大きく外れる結果となる。そこで、この検査第4工程では、研削工程(ステップST50)における研削対象となり得る第2中間ガラスロッド1C、すなわち、算出された最小マージン幅が予め設定された基準値を超えている第2中間ガラスロッド1Cが良品として選別される(ステップST440)。
ここで、検査第2工程(ステップST420)において、測定面41上における元素添加領域11の長軸方向は、例えば図7に示されたように、楕円フィッティング(元素添加領域11の外周形状の近似)、または、第2中間ガラスロッド1Cの測定面の外周形状に基づいて、特定される。
コラップス工程(ステップST30)を経て得られた第2中間ガラスロッド1Cにおける断面外周(測定面41の外周)が扁平している場合、経験的に、元素添加領域11の長軸方向と断面外周の長軸方向とのなす角が小さくなる傾向があることが分かっている(図4の断面パターンa)。そこで、第2中間ガラスロッド1Cの扁平率が比較的小さい場合(ステップST421)、当該検査工程では、測定面41の外周形状が特定された後(ステップST422)、特定された外周形状の長軸方向が、元素添加領域11の長軸方向として推定される(ステップST427)。
一方、精密に元素添加領域11の長手方向を推定する場合には、楕円フィッティングにより長軸方向の特定が実施される(ステップST421)。この楕円フィッティングでは、図8に示されたように、測定面41上において、該測定面の中心(中心軸AXとの交点)を通過する測定方向L1が決定される(ステップST423)。続いて、上記電子プローブマイクロアナライザを利用して、測定方向L1に沿って添加元素の濃度分布P1が測定される(ステップST424)。図8の例では、測定方向L1〜L3について、それぞれ添加元素の濃度分布P1〜P3が測定される(ステップST425)。これらステップST423〜ST425により得られた濃度分布P1〜P3から、測定面41上における元素添加領域11の、測定方向それぞれにおけるエッジ位置が特定できるため、得られたエッジ位置の情報を利用して楕円フィッティングが行われる(ステップST426)。この楕円フィッティングでは、近似された楕円形状の長軸方向が、元素添加領域11の長軸方向として推定される(ステップST427)。
以上の検査工程(ステップST40)を経て良品と判定された第2中間ガラスロッド1Cは上述の研削工程(ステップST50)においてその外周部分が除去され、中心ガラスロッド10が得られる。本実施形態に係る光ファイバ母材製造方法では、このように製造された中心ガラスロッド10の外周面上に周辺ガラス部(母材外周部)が製造される。図9は、本実施形態に係る光ファイバ母材製造方法のうち周辺ガラス部20の製造工程を説明するためのフローチャートである。また、図10は、工程間の母材の状態変化を比較しながら説明するため、図9のフローチャートに示されたステップST60、ST72、およびST73それぞれにおける母材の状態を示す図である。
中心ガラスロッド10が光ファイバのコア中心部に相当する部分である場合、例えばロッドインコラップス法(ステップST60)が実施されてもよい。この場合、図10(ステップ番号ST60の欄)に示されたように、中空ガラスロッド61(中心ガラスロッド10の屈折率とは異なる屈折率を有するガラスパイプ)内に、矢印S4で示された方向に沿って中心ガラスロッド10が収納された状態で、これら中心ガラスロッド10と中空ガラスロッド61が一体化される。
次に、中心ガラスロッド10または中心ガラスロッド10と一体化された中空ガラスロッド61の外周面上に、周辺ガラス部(母材外周部)20を製造するための外周部製造工程が実施される(ステップST70)。この外周部製造工程における周辺ガラス部20の製造は、VAD(Vapor-phase Axial Deposition)法(ステップST72)またはOVD(Outside Vapor Deposition)法(ステップST73)により行われる。
すなわち、周辺ガラス部20の製造手段としてVAD法が選択された場合(ステップST72)、図10(ステップ番号ST72の欄)に示されたように、中心ガラスロッド10が矢印S5で示された方向に回転させられる。その間、中心ガラスロッド10の外周面上に燃料ガスおよび原料ガスが供給されるバーナ71の炎が吹き付けられる。これにより、該外周面上にガラス微粒子が堆積していく。一方、周辺ガラス部20の製造手段としてOVD法が選択された場合(ステップST73)、図10(ステップ番号ST73の欄)に示されたように、中心ガラスロッド10が矢印S5で示された方向に回転させられる。その間、中心ガラスロッド10の長手方向に沿って移動しながら、該中心ガラスロッド10の外周面上に燃料ガスおよび原料ガスが供給されるバーナ71の炎が吹き付けられる。これにより、該外周面上にガラス微粒子が堆積していく。
周辺ガラス部の製造工程(ステップST70)を経て中心ガラスロッド10の外周面上に堆積したガラス層は、加熱炉により加熱されることにより焼結された後(透明ガラス化)、更に所定の外径となるまで延伸されることにより、光ファイバ母材100が得られる(ステップST80)。なお、本実施形態に係る製造方法は、上述の態様には限定される種々の変形が可能である。例えば断面形状が四角形等の多角形形状や外周の一部が研磨されたパイプのような非円形状の断面を有するパイプの内面にガラス層が形成された後にコラップスが行われる場合のように、元素添加領域が大きく非円形状となる場合、また、母材断面を意図的に非円形状にする場合に、添加物の濃度分布を測定する方法等にも適用可能である。
1A…中空ガラスロッド(ガラスパイプ)、1B…第1中間ガラスロッド、1C…第2中間ガラスロッド、10…中心ガラスロッド、11…元素添加領域、20…周辺ガラス部、100…光ファイバ母材。

Claims (3)

  1. 所定の中心軸に沿って延びた中心ガラスロッドと、前記中心ガラスロッドの外周面上に設けられた周辺ガラス部とを備えた光ファイバ母材を製造するための光ファイバ母材製造方法であって、
    前記中心ガラスロッドの製造工程は、
    前記中心軸に沿って延びた中空ガラスロッドの内周面上に所定の元素を含むガラス層を形成することで、第1中間ガラスロッドを製造するガラス層形成工程と、
    前記第1中間ガラスロッドをコラップスすることにより、前記所定の元素を含む元素添加領域が前記中心軸に沿って形成された第2中間ガラスロッドを製造するコラップス工程と、
    前記中心軸に直交する、前記第2中間ガラスロッドの断面において測定される濃度分布であって、前記元素添加領域の長軸方向に沿った、前記所定の元素の濃度分布の測定結果を利用して、前記第2中間ガラスロッドの良品を選別する検査工程と、
    前記検査工程において選別された前記第2中間ガラスロッドの、前記中心軸を取り囲む外周部分を、前記中心軸を中心とした所定半径で規定される研削予定ラインに沿って研削することにより、前記中心ガラスロッドを製造する研削工程と、を含み、
    前記検査工程は、
    前記第2中間ガラスロッドに対し、前記断面に相当する測定面を形成する検査第1工程と、
    前記測定面上における前記元素添加領域の長軸方向を特定する検査第2工程と、
    特定された前記長軸方向に沿った、前記元素添加領域における前記所定の元素の濃度分布を測定する検査第3工程と、
    前記元素添加領域の長軸方向に沿った、前記所定の元素の濃度分布の測定結果から算出される、前記研削予定ラインと前記元素添加領域との距離情報を利用して、前記研削工程にける研削対象となり得る第2中間ガラスロッドを前記良品として選別する検査第4工程と、を含むことを特徴とする光ファイバ母材製造方法。
  2. 前記検査第2工程は、
    前記測定面において、前記中心軸と交差する位置を通過する複数の直線それぞれに沿って前記所定の元素の濃度分布を測定する濃度測定工程と、
    前記濃度測定工程により得られた、前記複数の直線それぞれに沿った前記所定の元素の濃度分布に関する情報を利用した楕円フィッティングにより、前記測定面における前記元素添加領域の外周形状を近似する形状近似工程と、
    前記元素添加領域の長軸方向として、前記形状近似工程により得られた外周形状の長軸方向を特定する軸特定工程と、を含むことを特徴とする請求項1に記載の光ファイバ母材製造方法。
  3. 前記検査第2工程は、
    前記元素添加領域の長軸方向として、前記測定面の外周形状の長軸方向を特定する軸特定工程を含む請求項1に記載の光ファイバ母材製造方法。
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