JPH02289441A - 光ファイバの製造方法 - 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】 「産業上の利用分野」 本発明は、通信用光ファイバなどとして使用されるシン
グルモードファイバの製造方法に係わり、シングルモー
ドファイバに要求される各パラメータ特性の調整を線引
きの段階でも行う方法に関する。

「従来の技術およびその課題」 通信用などに使用される光ファイバとしては、一般にシ
ングルモードファイバ、グレーテッド形ファイバなどが
知られている。これらの光ファイバは、用途に応じて各
特性が異なるものが使用され、光ファイバを製造する際
には、コアの屈折率分布を最適に設計、制御する必要が
ある。

従来より、これらの光ファイバを製造するには、ＶＡＤ
法、ＯＶＤ法などの方法で多孔質母材を作製し、次いで
多孔質母材を脱水、焼結して透明ガラス母材を製造し、
次いで透明ガラス母材を線引きしてファイバを作製して
いる。

このときファイバの各特性（モードフィールド径、カッ
トオフ波長、分散特性）は主として母材製造時の屈折率
分布で決定され、線引きされてファイバとなっても、そ
の屈折率分布が保たれるものと考えられている。

そして母材の屈折率分布の調整は、ＶＡＤ法およびＯＶ
Ｄ法においてはデポジションと脱水焼結時に行なってお
り、透明ガラス母材とした後の工程でファイバの各特性
を調整するという方法は考えられていなかった。

ここでＶＡＤ法による母材製造を例に説明すると、まず
ＶＡＤ法によって８１０．の堆積を行って多孔質母材を
作製する。コアには＠量のドーバン）　（Ｇ　ｅＯ、、
Ｐ！０５など）を添加し温度制御により所定の屈折率分
布を得る。次いでこの多孔質母材を脱水し、焼結させる
。この段階での焼結体は、光ファイバのコアとクラッド
の一部しか製造されていないため、さらに外付は法、ジ
ャケット法によりディメンションの調整が行なわれ、光
ファイバ製造用透明ガラス母材（以下、プリフォームと
いう）を作製する。この時、機械トラブルや排気引き圧
の変動などがあると、クラッド厚が変動する場合があり
、これにより所定のファイバパラメータが得られないこ
とがある。

このような場合には、プリフォームの研磨や再外付けな
どの手段をとることもできるが、これらの操作はいずれ
も作業上非常に効率が悪い。

また場合によってはコアの屈折率分布の制限を受け、先
のクラッド厚による調整では改善されない場合もある。

以上のように、プリフォームのうち所定のパラメータが
得られなかったものは、ファイバ製造用プリフォームと
して使用することができず、プリフォームを製造する際
の歩留りが悪いという問題があった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、シングルモ
ードファイバを製造する際に、ファイバパラメータが設
定値から若干外れたプリフォームから良品のシングルモ
ードファイバを製造することのできる製造方法の提供を
目的としている。

「課題を解決するための手段」 本発明は、光ファイバ用透明母材を線引きしてシングル
モードファイバを製造する方法において、線引きされた
シングルモードファイバのカットオフ波長が、製造すべ
きシングルモードファイバにおけるカットオフ波長に合
致するようにプリフォーム毎に線引き張力を制御して線
引きを行うことを上記課題解決の手段とした。

１作用」 プリフォームの線引き時における線引き張力を変動させ
ることによって、作製されるシングルモードファイバの
カットオフ波長がほぼ一定の割合で変動する。カットオ
フ波長以外のパラメータも線引き張力によって変動する
が、カットオフ波長の変動量に比べて他のパラメータの
変動量は小さいため、線引きされたシングルモードファ
イバのカットオフ波長を、製造すべきシングルモードフ
ァイバの許容値に収めることによって、他のパラメータ
が各々の許容値から外れることは少ない。

以下、図面を参照して本発明方法を詳細に説明する。

第１図は、本発明方法を実施するに好適な線引き装置の
一例を示す図であって、この図中符号ｌはプリフォーム
、２はファイバである。

このプリフォーム１は、ＶＡＤ法、ＯＶＤ法などの方法
で作製された多孔質母材を脱水、焼結して透明ガラス化
して作製されたものが用いられる。

通常、焼結母材はプリフォームアナライザーなどの解析
装置によりバルク状態のまま屈折率分布の解析が行なわ
れ、その屈折率分布からファイバ特性が推定される。そ
して、その推定値から母材の良否の判断、前工程へのフ
ィードバックが行なわれる。本発明では、プリフォーム
ｌのカットオフ波長がシングルモードファイバ製造用プ
リフォームの許容値に合致している良品のみならず、許
容値から僅かに外れるパラメータの不良品であっても用
いることができる。

上記プリフォームｌを線引きするには、作製されたプリ
フォームｌを、プリフォーム送り出し装置３に設置する
とともに、プリフォームＩを加熱炉４内に配置して、プ
リフオーム１先端部を加熱溶融する。そしてプリフォー
ムｌの先端からファイバ２を引き出し、このファイバ２
を一次被覆用のコーティングカップ５．６と架橋筒７，
８もしくはＵＶランプを通し、更に張力モニタ一部９を
通した後、巻取りローラ１０に巻き取って、シングルモ
ードファイバ裸線に被覆が施された状態の光ファイバ１
１が作製される。

なお線引きされたファイバ２の外径は、加熱炉４とコー
ティングカップ５との間に設けられた外径測定５１２に
よって測定されるとともに、被覆を施した光ファイバ１
１の外径は、架橋筒８と張力モニタ一部９との間に設け
られた外径測定器１３によって測定されるようになって
いる。

この線引きにおけるファイバ２の線引き張力は張力モニ
タ一部９で測定され、この線引き張力の測定値が所定の
値となるように巻取りローラ１０の巻取り力を調節する
などの方法で線引き張力の調整を行う。この線引き張力
は、予め求めておいた線引き張力と、得られたファイバ
２のカットオフ波長の関係曲線から、ファイバ２のカッ
トオフ波長が、製造すべきシングルモードファイバにお
けるカットオフ波長の許容値に合致するような線引き張
力を導き出し、この所定の線引き張力となるように調整
される。

第２図は、線引き張力の設定に用いられる線引き張力と
ファイバのカットオフ波長との関係曲線の一例を示すグ
ラフである。この関係曲線は、第１図に示す線引き装置
によってプリフォーム１の線引き加工を行い、線引き張
力を８０９〜２８０ｇの範囲で変化させて作製されたフ
ァイバのカットオフ波長を測定してグラフ化したもので
ある。

この第２図からも明らかなように、カットオフ波長と線
引き張力とには相関関係があり、線引き張力を調整する
ことによって、その値を調整することが可能である。

また調整可能な線引き張力の範囲は８０〜２８０９程度
であり、この範囲から外れるとファイバ強度やファイバ
径などに支障が出てしまう。この張力調整範囲は、得ら
れるファイバのカットオフ波長においては一般のシング
ルモードファイバで、０．１６μｍ１分散シフトファイ
バで０．４５μｍと非常に広く、これは通常の両ファイ
バにおけるカットオフ波長の許容規格の範囲に相当する
程度のものである。

この線引き張力の変動による各ファイバパラメータの変
動は、ファイバ内の応力分布に変化を生じさせ、この応
力分布の変化により屈折率分布が変化するために起こる
ものと考えられる。

なお、第２図に示す線引き張力は、第１図に示す張力モ
ニタ一部９によって測定される被覆を施された後のファ
イバの張力であり、実際にファイバにかかる張力は線引
き速度やコーティング径によって異なる。

以上のように、本発明方法では、プリフォームの線引き
時における線引き張力を変動させることによって、作製
されるファイバのカットオフ波長がほぼ一定の割合で変
動することを利用して、線引きされたファイバのカット
オフ波長が製造すべきシングルモードファイバのカット
オフ波長の許容値に合致するように線引き張力の調整を
行いながら線引きするので、カットオフ波長が所定範囲
から僅かに外れたプリフォームから良品のファイバを作
製することができ、プリフォームの歩留りを向上させる
ことができる。またカットオフ波長が所定範囲内である
が中心値からずれている場合にも、ファイバのカットオ
フ波長が中心値になるように線引き張力を調整して線引
きを行うことにより、良品のファイバを製造することが
できる。

なおりットオフ波長以外のパラメータも線引き張力によ
って変動するが、カットオフ波長の変動量に比べて他の
パラメータの変動量は小さく、線引きされたシングルモ
ードファイバのカットオフ波長を、製造すべきシングル
モードファイバノ許容値に収めることによって、他のパ
ラメータが各々の許容値から外れることは少ない。

（実施例　ｌ） 第１図に示す線引き装置を用いて石英系シングルモード
ファイバの製造を行った。

プリフォームとしてカットオフ波長の推定値が１．０８
μｍのものを用いた。製造すべきシングルモードファイ
バのカットオフ波長の規格は１．１２μｍ以上であるた
めに本来であれば不良品となるプリフォームである。

このプリフォームを用い、線引き張力を通常値（１１０
９程度）よりも３０９大きくして線引きしたところ、得
られたファイバのカットオフ波長は　１，１４μｍとな
り、規格を満足するファイバが作製された。またファイ
バのモードフィールド径は約０．１μｍ小さくなったが
、モードフィールド径の規格上、特に問題はなかっ１二
。なお、同じプリフォームを用い、通常の線引き張力で
線引きして得たファイバのカットオフ波長は、はぼ１．
０８μｍであり、線引き張力を増加させて線引きするこ
とによってファイバのカットオフ波長が改善されたこと
が確認された。

また得られたファイバ（カットオフ波長が１．１４μｍ
のもの）の温度特性、Ｈ２特性を調べたところ、通常の
張力で製造したファイバとの間に有意の差は認められな
かった。

（実施例　２） 特性推定値においてカットオフ波長が０．９８μｍと小
さめなプリフォームを用いて１．５５μｍ分散シフトフ
ァイバを作製した。第１図に示す線引き装置にプリフォ
ームを配置し、線引き張力が通常（１５０ｇ）よりも３
０ｇ高くなるように線引きを行いファイバを作製した。

得られたファイバはカプトオフ波長が１．１０μｍと長
くなった。に改善された。またモードフィールド径は０
．１μｍ小さくなった。このため曲げ特性が向上した。

「発明の効果」 本発明による光ファイバの製造方法は、線引きされたフ
ァイバのカットオフ波長が製造すべきシングルモードフ
ァイバのカットオフ波長の許容値に合致するようにプリ
フォーム毎に線引き張力の調整を行いながら線引きする
ので、カットオフ波長が所定範囲から僅かに外れたプリ
フォームを用いて良品のファイバを作製することができ
、プリフォームの歩留りを向上さけることができる。

またカットオフ波長が所定範囲内であるが中心値からず
れている場合にも、ファイバのカットオフ波長が中心値
になるように線引き張力を調整して線引きを行うことに
より、カットオフ波長を改善して良品のファイバを製造
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を実施するに好適に使用される線引
き装置の一例を示す構成図、第２図は線引き張力とカッ
トオフ波長の関係を示すグラフである。 ！・・・プリフォーム ２・・・ファイバ。 箆１図 出廓人　藤倉電線株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 光ファイバ用透明母材を線引きしてシングルモードファ
   イバを製造する方法において、線引きされたシングルモ
   ードファイバのカットオフ波長が、製造すべきシングル
   モードファイバにおけるカットオフ波長に合致するよう
   に線引き張力を制御して線引きを行うことを特徴とする
   光ファイバの製造方法。