JPH02145451A - 光ファイバ母材支持用ダミーパイプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 イブに関する。

〈従来の技術〉 光ファイバ用母材の製造方法として、出発ガラスパイプ
（以下「ガラスパイプ」という。）の内面に高純度ガラ
ス層を形成させた後、該出発ガラスパイプを加熱、中実
化するＭＣＶＤ法や、或いはガラスパイプの中にコアと
なるガラス棒を挿入し、両者を加熱一体化し、ガラスパ
イプとガラス棒の間隔を中実化するロッドインチューブ
法が一般に知られている。

上記２つの製法において、ＭＣＶＤ法でのガラスパイプ
内面、或いはロッドインチュブ法でのガラス棒表面に不
純物の吸着やＯＨ基の影響により光ファイバとしての低
損失化が損われ易いという問題がある。この問題を解決
するため、従来においては、不純物やＯＨ基の除去作用
のあるハロゲンガス等の雰囲気ガスをガラスパイプの内
部に導入し、ＭＣＶＤ法では該ガラスパイプ内部を、一
方のロッドインチューブ法ではガラスパイプ及びガラス
棒の間隙をハロゲンガス等の雰囲気ガスの雰囲気下に保
ちつつ、加熱一体化し中実化を行うという手段が行なわ
れている。

この従来の手段を第４図（ａ）　、　（ｂ）　、第５図
を参照して説明する。第４図（ａ）、（ｂ）はＭＣＶＤ
法での不純物やＯＨ基等を除去する手段に係る概説図で
ある。これらの図面に示すように、内面に高純度ガラス
層が形成された出発ガラスパイプ１１の両端には、該ガ
ラスパイプ１１と同軸一体に接合する光ファイバ母材支
持用ダミーパイプ（以下「ダミーパイプ」という。）１
２．１３が設けられている。これらダミーパイプ１２，
１３は、該胴部をそれぞれ把持する把持手段１４．１５
によって保持されており、ガラスパイプ１１を水平方向
に支持するようにしている。このガラスパイプ１１を加
熱するためのリングヒータや酸・水素火炎バーナ等の加
熱源１６が該ガラスパイプ１１の周囲を囲うように配設
されており、該加熱源１６は水平方向に移動可能で、該
ガラスパイプ１１を周方向に均一に加熱溶融し、中実化
するようにしている。また、上記ダミーパイプ１２．１
３の両端部１２ａ、１３ａにはハロゲンガス等の雰囲気
ガスＧのガス供給手段（図示せず）からのガス導入用の
配管１７及びガス排出用の配管１８を接続するコネクタ
ー１９．２０がそれぞれ設けられており、これらコネク
ター１９．２０は、各々配管１７゜１８を接続し上記ガ
ラスパイプ１１内にハ。

ゲンガス等の雰囲気ガスＧを導入・排出するようにして
いる。尚、上記導入用の配管１７は分岐点Ａにおいて、
排ガス処理装置２１へ導くように分岐されている。また
一方の排出用の配管１８も同様に上記排ガス処理装置へ
接続されており、ここでハロゲンガス等の雰囲気ガスＧ
が処理されている。

更に、配管１８の一部にはバルブ２２が設けられており
、中実化が進んでガラスパイプ１１内が閉塞された際に
、該バルブ２２を閉じるようにしている。

以上の構成によって、ガラスパイプ１１は＝３ 加熱源１６によって加熱され溶融・収縮し、中実化され
ることとなる。すなわち、該加熱源１６をダミーパイプ
１３が接続されているガラスパイプ１１の端部から、ガ
ラスパイプ１２の方向（図中布→左方向）へ移動してい
くことにより、ガラスパイプ１１の中実化が該加熱源１
６の移動と共に進行することとなる。この中実化を行う
際には、その初期において雰囲気ガスＧは配管１７を経
て、ガラスパイプ１１内に供給されることにより、パイ
プ１１内に存在していた不純物やＯＨ基をガラスパイプ
１１内より押し出す。この排出された不純物１等は、排
出管１８を通って排ガス処理装置２１へ送られこの結果
ガラスパイプ１１内は雰囲気ガスＧで置換されることと
なる。但し、中実化時においては、供給された雰囲気ガ
スの大部分は分岐点Ａを経て直接排ガス処理装置２１へ
流れ、極く一部が分岐点Ａからガラスパイプ１１内への
流れ、拡散により該パイプ１１内のガスが新たに供給さ
れ一 た雰囲気ガスＧと置換し、ガラスパイプ１１内の雰囲気
がハロゲンガス等の雰囲気ガスＧで保たれる。

第５図はロツドインチ二−ブ法にかかる不純物やＯＨ基
等を除去する手段に係る概説図である。本方法では、出
発ガラスパイプ１１が把持手段３１，３２によって垂直
に支持されるように設けられており、複数のバーナを用
いた加熱源１６を下から上へ移動させて中実化を行って
いる。また、ダミーパイプ１２゜１３内にはガラス棒３
３の両端部を固定する支持部３４が設けられており、該
ガラス棒３３を支持している。尚、これらの点を除けば
前述したＭＣＶＤ法と同様であり、ガラス棒３３とガラ
スパイプ１１との間隔をハロゲンガス等の雰囲気ガスＧ
に保ちつつ中実化されているので、同符号を付してその
説明は省略する。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、前述した従来の方法においては、出発ガ
ラスパイプ１１の内部は中実化初期にはハロゲンガス等
の雰囲気ガスＧの雰囲気化になるものの、加熱中実化の
際には、新たに供給されるハロゲンガスの大部分はパイ
プ１１内が中実化されたためにガラスパイプ１１内部に
到達することなく、直接分岐Ａを経て排ガス処理装置へ
排出されてしまうという問題がある。

一方、ガス配管の部品や配管とパイプとのコネクタ一部
１９．２０等に極くわずかでもリークが発生すれば、大
気が出発ガラスパイプ内に混入し、該ガラスパイプ内部
の雰囲気が大気中のＯＨ基や不純物等によって汚染され
、この結果、該汚染物がそのままガラスパイプ内に滞留
した状態で中実化が進行し、ＯＨ基や不純物がガラス母
材中に取り込まれてしまい、光ファイバの損失特性を損
い易いという問題がある。

本発明は以上述べた事情に鑑み、中実化時においても出
発ガラスパイプ内を常に清浄な雰囲気に保ち低損失な光
ファイバを得るための光ファイバ母材製造用のダミーパ
イプを提供することを目的とする。

く課題を解決するための手段〉 前記目的を達成するための本発明の構成は、光ファイバ
母材□となるガラスパイプの内部に雰囲気ガスを供給し
つつこのガラスパイプを加熱軟化させて中実化させるに
際し、当該ガラスパイプの両端部に同軸一体に接合され
る光ファイバ母材支持用ダミーパイプであって、中実化
されるガラスパイプの内部と連通ずるダミーパイプ内に
軸方向に沿った仕切り部を設け、この仕切り部を介して
雰囲気ガスを導入することにより、ガラスパイプ内に雰
囲気ガスの流れを形成することを特徴とする。

く作　　　用〉 前記構成において、中実化の際に新たに供給された雰囲
気ガスはガラスパイプ内に仕切り部を通って導入される
と共に該ガラスパイプ内に雰囲気ガスの流れが発生し、
ガラスパイプ内部が常に新しい雰囲気ガスで充満する。

また、万一、中実化の際にガラスパイプ内に不純物が混
入した場合には、雰囲気ガスが常に流れているので速や
かに不純物が排出される。

〈実 施　例〉 以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明す
る。

第１図は本実施例に係るダミーパイプをＭＣＶＤ法に用
いた断面概略図である。

尚、本実施例において、前述した従来例と同部材につい
ては同符号を付してその説明を省略する。第１図に示す
ように、ＭＣＶＤ用に用いるガラスパイプ１１の一方の
端部１１ａには、同軸一体に接合する本実施例に係る光
ファイバ母材支持用ダミーパイプ（以下「ダミーパイプ
」という）１００が設けられており、また、他方の端部
１１ｂには、従来と同様の同軸一体に接合するダミーパ
イプ１３が設けられている。これらダミーパイプ１００
゜１３のそれぞれの胴部は、把持手段１４，１５によっ
て把持されており、ガラスパイプ１１を水平に保持して
いる。

上記一方のダミーパイプ１００は、その側端面１０１内
側から軸方向に沿ってガラスパイプ１１との接合部近傍
まで伸びる円筒状の仕切り部１０２が設けられている。

このダミーパイプ１００の側端面１０１の近傍には、ハ
ロゲンガス等の雰囲気ガスＧをガラスパイプ１１内に導
入するガス導入口１０３が設けられており、ガス導入配
管１０５を有するコネクター１０４を介して雰囲気ガス
供給手段（図示せず）からの雰囲気ガスＧを導入してい
る。また、この側端１ｉ１ｉ１０１には、上記仕切り部
１０２内と外部とを連通し且つガス排出用の配ＩＷ１０
６を接続したコネクター１０７が設けられており、この
コネクター１０７を介してガラスパイプ１１内に導入さ
れた雰囲気ガスＧを排出するようにしている。これによ
り、ガス導入口１０３より導入された新しい雰囲気ガス
Ｇが該ガラスパイプ１１内に充満すると共に充満した雰
囲気ガスＧは仕切り部１０２の内部を通って外部へ排出
され、該雰囲気ガスＧがガラスパイプ１１の内部に滞留
することはなく、常に新しい雰囲気ガスＧが対流するこ
ととなる。また、配管１０６の一部にはバルブ１０８が
配設されており、先ず中実化初期においてはバルブ１０
８を閉じておき、従来と同様他方のダミーパイプ１３の
端部からの配管１８からガラスパイプ１１内を通過した
雰囲気ガスＧを排出している。

そして中実化が進んでガラスパイプ１１の内部の一部が
閉塞されると同時か、あるいはそれ以前に、上記前ｖ：
１８のバルブ２２を閉じると共に、上記配管１０６に設
けたバルブ１０８を開いて排出流路を切り換え、排ガス
処理装置２１へ排出ガスを送り出している。

第２図は本発明の他の一実施例のダミーパイプをロッド
インチューブ法に用いた概説図である。

尚、前述した実施例及び従来例と重複する部材の説明に
ついては同符号を付してその説明を省略する。第２図に
示すように、ダミーパイプ１００は同軸一体にガラスパ
イプ１１の上端部に接合されており、ダミーパイプ１０
０の内側端面より仕切り部１０２が鉛直方向に伸びてい
る。中実化は従来と同様に複数のバーナからなる加熱源
１６により下方から上方へ加熱しており、雰囲気ガスＧ
の供給方法は前述した第１図に示す実施例と同様である
。

尚、本実施例において仕切り部１０２の外側から雰囲気
ガスＧを供給し、仕切り部１０２の内側から該ガスＧを
排出しているがこれを逆転させても何ら問題はない。

次に第３図に本発明の更に他の一実施例のダミーパイプ
をロッドインチューブ法に用いた概説図である。

尚、前述した実施例及び従来例と重複する部材の説明に
ついては同符号を付してその説明を省略する。第３図に
示すように、本実施例に係るダミーパイプ２００は同軸
一体にガラスパイプ１１の上端部１１ａに接合されてい
るものである。該ダミーパイプ２００の内部には、仕切
り部２０１が設けられており、軸方向に亙って内部を二
分し、二つの室２０２゜２０３が形成されている。この
二分された一方の室２０２の上端部２０４近傍には雰囲
気ガスＧの導入用配管１０５を接続したコネクター２０
５を有するガス導入口２０６が形成されており、同様に
、他方の室２０３の端部２０４近傍には、雰囲気ガスＧ
を排出する排出用の配管１０６を接続したコネクター２
０７を有するガス排出口２０８が形成されている。

よって、導入口２０６より導入された雰囲気ガスＧは室
２０２と連通するガラスパイプ１１内部に送られると共
に、該ガラスパイプ１１内で充満した後は、室２０３を
通って排出口２０８より排出され、雰囲気ガスの流れが
発生し、常に新しい雰囲気ガスＧでガラスパイプ１１内
部が充満されるようになる。

本実施例においても、中実化の方法及び雰囲気ガスの流
路切換えは、前述した実施例と同様であるのでその説明
は省略する。

尚、本実施例においては、ＭＣＶＤ法及びロッドインチ
ューブ法に用いた場合について説明したが本発明はこれ
らに限定されるものではなく、パイプ状ガラス体を中実
化する工程を有するＰＣＶＤ法やＯＶＤ法にも適用でき
ることはいうまでもない。

また中実化の際の加熱源についても、例えばプラズマ法
や電気抵抗炉等の他の熱源を用いても可能である。

く試　験　例〉 以下、本発明の効果を表す試験例について説明する。

試験例１ 外径２０論φ、内径１７胴φ、長さ７００ｍｍの石英管
の内側にＦ−Ｐ２Ｏ３−３ｉｎ２からなるクラッド層を
１２０層、及びＧｅｍ２−３ｉｎ２からなるコア層を５
層ＭＣＶＤ法で堆積させて出発ガラスパイプを得た。そ
の後、第１図に示したと同構造のダミーパイプ（外径２
０＋ａｍφ。

長さ５００＋ｎｍ）に付は替え、水平方向に固定し、加
熱源をリングヒータとし、３ｎｍ／１分のスピードで加
熱源を移動しつつ１９００℃に加熱し中実化を行った。

この際ガス導入口より０１２ガス５００ｃｅ／ｍ　ｉ　
ｎを供給し、排ガス処理装置での排気量調整によりパイ
プ内圧を大気圧より一２０ｍｍ＋Ｈｇだけ減圧した。更
に石英パ、イブをジャケラティングし、コア径対外径の
比が８．５／１２５になるように調整しｔこ後、１２５
μｍφの外径に線引した。この線引き後の光ファイバの
伝送損失を測定したところ、波長１．３９μｍにおけろ
ＯＨ吸収損失は、平均２ｄＢ／に＋ａと低く、まｔこ波
長１．３μｍの損失も０．５　ｄＢ　／　ｋｍと良好で
あった。

比較例１ 実施例１と同一方法で出発ガラスパイプを製造し、従来
例に示す第４図と同構造のダミーパイプを用い、中実化
を行い、その後、試験例１と同様に線引きし光ファイバ
の伝送損失を測定したところ、波長１．３９μｍにおけ
るＯＨ吸収損失の平均値は５ｄＢ／ｋｍと高く、波長１
．３μｍの損失も０．７　ｄＢ　／　ｋｍとやや高かっ
た０ 試験例２ 外径２６ｍφ、内径１７１ＩＩＩＩφ、長さ１０００　
ｍｎの石英管の内側にＦ　−Ｐ、　Ｏ，−Ｓ　ｉ　Ｏ２
からなるクラッド層を１０５回堆積させた（この堆積し
たクラッド層の屈折率は石英ガラスより０．３％低い）
。次に外径１４ｎｗｎφの純石英ガラスロッドを端部を
固定し、挿入した。

その後、第２図に示したと同構造のダミーパイプ（外径
２６ｍｍφ、長さ５００ｍｍ）に付は替え、鉛直方向に
固定し、加熱源として複数の酸水素バーナを用い、５　
ｍｎ　／　１分のスピードで加熱源を移動しつつ１９０
０℃に加熱し中実化を行った。

この際ガス導入口よりＣ１２ガス５００ｃｃ／ｍ　ｉ　
ｎを供給し、排ガス処理装置での排気量調整によりパイ
プ内圧を大気圧より一５ｍＨｇｔ！け減圧した。更に石
英パイプをジャケラティングし、コア径対外径の比が８
．５／１２５になるように調整した後、１２５μｍφの
外径に線引した。この綿引き後の光ファイバの伝送損失
を測定したところ、波長１．３９μｍにおけるＯＨ吸収
損失は、平均１．５　ｄＢ　／　ｋｍと低く、また波長
１．３μｍの損失も０．４５　ｄＢ／ｋｍと良好であっ
た。

比較例２ 実施例２と同一方法で出発ガラスパイプを製造し、従来
例に示す第５図と同構造のダミーパイプを用い、中実化
を行い、その後、試験例２と同様に線引きし光ファイバ
の伝送損失を測定しｒこところ、波長１．３９μｍにお
ける０）（吸収損失の平均値は３ｄＢ／ｋｍとやや高く
、波長１．３μｍの損失も０．６５　ｄＢ／ｋｍとやや
高かった。

〈発明の効果〉 以上実施例、試験例と共に述べたように、本発明によれ
ば出発ガラスパイプを中実化する際に、該出発ガラスパ
イプ内を常に清浄な雰囲気ガスが充１ｌｉＩｌされ且つ
常に新しい雰囲気ガスと交換し得るため、低損失な光フ
ァイバを得ることができるという効果を秦する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の概説図、第２図は本発明の
他の一実施例の概説図、第３図は本発明の更に他の一実
施例の概説図、第４図、第５図は従来例に係る概説図で
ある。 図面中、 １１は出発ガラスパイプ、 １２．１３，１００，２００は光ファイバ母材支持用ダ
ミーパイプ、 １６は加熱源、 １０２．２０１は仕切り部、 Ｇは雰囲気ガスである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 光ファイバ母材となるガラスパイプの内部に雰囲気ガス
   を供給しつつこのガラスパイプを加熱軟化させて中実化
   させるに際し、当該ガラスパイプの両端部に同軸一体に
   接合される光ファイバ母材支持用ダミーパイプであって
   、中実化されるガラスパイプの内部と連通するダミーパ
   イプ内に軸方向に沿った仕切り部を設け、この仕切り部
   を介して雰囲気ガスを導入することにより、ガラスパイ
   プ内に雰囲気ガスの流れを形成することを特徴とする光
   ファイバ母材支持用ダミーパイプ。