JPH03265531A - 光ファイバ母材及びその線引方法 - 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】 〈産業上の利用公費〉 本発明は、加熱・線引きして光ファイバを製造するため
の光ファイバ母材及びその線引方法に関し、詳しくは該
光ファイバ製造の歩留りを向上させたものである。

〈従来の技術〉 従来、光ファイバを製造するには、例えばまず気相軸付
は法（ＶＡＤ法）によって多孔質の光ファイバ母材を作
り、さらにこれを脱水焼結炉内にて脱水焼結して透明稠
密な光ファイバ母材を得る。

この光ファイバ母材を第２図に示すように、棒状の該光
ファイバ母材１１の中心部には、コア１２が形成されて
いると共に、コア１２の外側には該コア１２と屈折率の
異なる材質でできたクラッド１３が同心状に形成されて
いる。

そして、該光ファイバ母材１１を図示しない線引炉に入
れて加熱し、図示した如く溶融した先端部を引くことに
より紡糸・線引し、光ファイバ１４を得る。

ところが、このような締引きを開始した直後においては
、光ファイバ母材１１先端部の溶融・変形状態が安定せ
ず、従ってここから得られろ光ファイバ１４の構造変動
は大きくて実用に耐えぬため、結果的に製造歩留りが低
下する。

それゆえ従来、他の光ファイバ母材１５を例えば第１図
に示したように、既述したコア１２とクラッド１３とを
備えた有効母材部分１６の図中下端部には、必ずしもコ
ア１２を備えない非有効母材部分１７が同心状且つ一体
的に形成されている。つまり該非有効母材部分１７とは
、これを溶融・線引きしても光ファイバ１４とはならな
いいわゆるダミ一部分であって、あくまでも有効母材部
分１６の線引き状態の早期安定化・定常化を図り、すて
光ファイバ１４の製造歩留りを向上させるためのもので
ある。

従って、この光ファイバ母材１５を加熱。

線引きするには、まず非有効母材部分１７を加熱・線引
きする、ことにより該線引き状態を安定化させ、これに
引き続いて有効母材部分１６を加熱・線引きし、以て構
造変動の小さい良好な品質の光ファイバ１４を得る。

なお、このような光ファイバ１４の製造方法は、特開昭
５３−１２３９３９号公報において詳しく報告されてい
る。

〈発明が解決しようとする課題〉 第１図に示したような光ファイバ母材１５から、光ファ
イバ１４を加熱・線引きする場合、まず非有効母材部分
１７を加熱・線引きし、該線引きに係る種々の条件が十
分安定した後に、有効母材部分１６の加熱・線引きへと
移行するので、構造変動の少ない良好な光ファイバを歩
留りよく作ることができる。

しかしながら、有効母材部分１６と非有効母材部分１７
どの境界においては、種々の物性値が急激に変化するた
め、これに伴い、加熱・線引きされた光ファイバ１４の
線径も太き（変動して、しばしば破断にまで至るという
問題があった。

そしてこのような破断が発生すれば、結局、有効母材部
分１６から線引きを再開せねばならないため、既述した
非有効母材部分１７の有用性が失われて、光ファイバ１
４の製造歩留りが大きく低下してしまうという問題があ
った。

く課題を解決するための手段〉 本発明による光ファイバ母材は、加熱・線引きされて光
ファイバが作られる有効母材部分と、該有効母材部分の
端部に一体的に形成されて前記有効母材部分に先立って
加熱・線引きされる非有効母材部分とを備えた光ファイ
バ母材において、１８００℃以上２３００℃９下の濃度
Ｔに対する前記有効母材部分の粘度及び前記非有効母材
部分の粘度を夫々りＡ（Ｔ）、ηＢ（Ｔ）とすれば、 で定義される量Ｘが０以上０．４以下であることを特徴
とするものである。

本発明による光ファイバ母材の線引方法は、前記光ファ
イバ母材の前記非有効母材部分を加熱・線引きし、これ
にひき続いて前記光ファイバ母材の前記有効母材部分を
加熱・線引きして前記有効母材部分より光ファイバを得
ろことを特徴とするものである。

〈作　　　用〉 光ファイバ母材の先端部に形成された非有効母材部分が
まず加熱・線引きされ、該線引きに係る種々の条件が十
分安定した後に、前記非有効母材部分の基端部側に形成
された有効母材部分の加熱・線引きがなされ、線形変動
の小さい光ファイバが歩留りよく作られる。

この際、１８００℃以上２３００℃以下の温度Ｔに対す
る有効母材部分の粘度及び非有効母材部分の粘度を夫々
ｖＡ（Ｔ）、η８（Ｔ）とすれば、で定義される量Ｘが
０以上０．４以下であるので、有効母材部分と非有効母
材部分との境界部分から線引きされる光ファイバの線形
変動が小さく抑えられる。

く実　施　例〉 以下、本発明による光ファイバ母材及びその線引方法の
一実施例を図面を参照して詳細に説明する。なお、従来
の技術と同一の部材には同一の符号を付して表すと共に
重複する詳細な説明は省略する。

つマリ、この一実施例に係る光ファイバ母材は、第１図
において示した光ファイバ１５と同様の構成を有し、コ
ア１２及びクラッドからなる有効母材部分１６と、該有
効母材部分１６の先端側に一体内且つ同心状に設けられ
た非有効母材部分１７とを有するものである。

しかも、該光ファイバ母材１５の有効母材部分１６と非
有効母材部分１７とは、夫々以下のような特徴を有して
いる。即ち、１８００℃以上２３００℃以下の温度Ｔに
対する有効母材部分１６の粘度及び非有効母材部分１７
の粘度を夫々ηＡ（Ｔ）、ワ、１（Ｔ）とすれば、で定
義される量Ｘが０以上０．４以下となっていることであ
る。

この結果、有効母材部分１６と非有効母材部分１７との
境界部分が加熱・線引きされる際にも、夫々の母材部分
１６，１７間の粘度差が比較的小さいため、該線引きで
得られた光ファイバ１４の線径変動は極めて小さく、破
断等も発生しない。

従って、該光ファイバ母材１５の線引きにおいては、ま
ずダミ一部材としての非有効母材部分１７が加熱・線引
きされ、該線引きに係る冒々の条件が十分安定化し定常
的な線引きが行える状態となった後に、前述した如く破
断することなく、スムーズに有効母材部分１６の加熱・
線引きへと移行して該線引き頭初から良好な光ファイバ
１４が得られ、以て該有効母材部分１６に対して極めて
歩留りのよい光ファイバ製造ができるのである。

以下に、いくつかの具体例を示し、Ｘなる絶対値が０．
４以下であることの明らかな有利性を示す。また本明細
書中における歩留りとは次のように定義された量である
。

〔例　１〕 本例の光ファイバ母材１５はＶＡＤ法で作られた外径５
０ｍのものであり、有効母材部分１６のコア１２はＧｅ
Ｏ２−５ｉ０２、クラッド１３はＳ　ｉ　Ｏ，からなり
、非有効母材部分１７はＳ　ｉ　Ｏ２から形成されてい
る。該光ファイバ母材１５を線引炉にて約２１００℃に
まで加熱し、非有効母材部分１７より線引きを始め、そ
の後約３５分間を要して外径１２５μｍ１線速２００ｍ
／分の状態に安定した。さらに該安定化から約２分後に
、有効母材部分１６の線引きへと移行し、この際約±２
μｍ程度の線径変動が生じたものの破断は発生しなかっ
た。

この後、２００ｍ／分にて安定した線引きがなされた結
果、最終的な歩留りは９６％と良好であり、この例のＸ
は０．０５であった。

〔例２〕 本例の光ファイバ母材１５はＶＡＤ法で作られた外径４
６ｍのものであり、有効母材部分１６のコア１２はＳ　
ｉ　Ｏ２、クラッド１３ばＦ−Ｓｉ０２からなり、非有
効母材部分１７はＦ−５ｉ０２から形成されている。該
光ファイバ母材１５を線引炉にて約１９００℃にまで加
熱し、非有効母材部分１７より線引きを始め、その後約
２２分間を要して外径１２５μｍ１線速２００ｍ／分の
状態に安定した。さらに該安定化から約５分後に、有効
母材部分１６の線引きへと移行し、この際約±１．５μ
ｍ程度の線径変動が生じたものの破断は発生しなかった
。この後、２００ｍ／分にて安定した線引きがなされた
結果、最終的な歩留りは９３％と良好であり、この例の
Ｘは０．０３であった。

〔例３〕 本例の光ファイバ母材１５はＶＡＤ法で作られた外径５
０ｍのものであり、有効母材部分１６のコア１２はＳ　
ｉ　Ｏ，、クラッド１３はＦ−３ｉＯ３からなり、非有
効母材部分１７はＳ　ｉ　０２から形成されている。該
光ファイバ母材１５を線引炉にて約１９００℃にまで加
熱し、非有効母材部分１７より線引きを始め、その後約
３０分間を要して外径１２５μｍ１線速２００ｍ／分の
状態に安定した。さらに該安定化から約３分後に、有効
母材部分１６の線引きへと移行し、この際線径は３００
μｍまで急激に増加して破断した。この後、線引きを再
開したものの線径１２５μｍ、線速２００ｍ／分にて安
定化させるのに約２５分間を要し、最終的な歩留りは５
８％と悪く、この例のＸは６．８であった。

〔例４〕 本例の光ファイバ母材１５はＶＡＤ法で作られた外径４
８醜のものであり、有効母材部分１６のコア１２はＧｅ
ｍ２−３ｉｎ２、クラッド１３ばＳ　ｉ　Ｏ２からなり
、非有効母材部分１７はＦ　−８ｉＯ２から形成されて
いる。該光ファイバ母材１５を線引炉にて約２１００℃
にまで加熱し、非有効母材部分１７より線引きを始め、
その後約３５分間を要して外径１２５μｍ、！ＩＩ速２
００ｍ／分の状態に安定した。さらに該安定化から約２
分後に、有効母材部分１６の線引きへと移行し、この際
線径は５０μｍ程度まで急激に減少して断線した。この
後、線引きを再開したものの最終的な歩留りは６０％と
悪く、この例のＸは０．８であった。

以上の結果と合わせ、他の具体例の結果に関し、Ｘと歩
留りとの間の関係を表した図が第３図である。核間から
も明らかなように、Ｘが０．４を越えると光ファイバ１
４の歩留りが急激に減少し、とのＸ＝０．４が特異的な
境界値となっていることがよくわかる。

また比較例として、非有効母材部分１７を有しない有効
母材部分１６のみの光ファイバ母材１１の加熱・線引き
を行った。この例では、コア１２がＳ　ｉ　Ｏ２、クラ
ッドがＦ−３ｉＯ，で夫々形成される外径４６ｍの光フ
ァイバ母材１１が用いられ、１９００℃に加熱し線引き
して線径１２５μｍ１線速２００ｍ／分の状態とするの
に約２５分を要した。この結果、最終的な歩留りは６２
％と悪く、既述した光ファイバ母材１５の非破断例（例
１２例２）の高い歩留りに比して著しく劣っていること
がわかる。

さらに第４図には、既述した〔例１〕におけろ光ファイ
バ１４の線径変動を示したように、有効母材部分１６と
非有効母材部分１７との境界部分においては、破断には
遠く至らないものの、僅かな線径変動Ａが存在する。

しかるにとの線径変動Ａは、有効な光ファイバ１４の生
成部分を判別するためのものとして利用され得るのであ
る。

〈発明の効果〉 本発明によれば、光ファイバ母材の有効母材部分の端部
に非有効母材部分を一体的に形成し、該非有効母材部分
から加熱・線引きを開始しこれに引き続いて有効母材部
分を加熱・線引きして光ファイバを得ると共に、成る温
度条件下におけるこれら有効母材部分及び非有効母材部
分夫々の粘度の関係値Ｘを一定値以下に抑えろことによ
り、断線等を生ずることなく非有効母材部分から有効母
材部分へとスムーズに線引き作業が移行し、以て該有効
母材部分から得られる光ファイバの歩留りを大幅に向上
させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による光ファイバ母材の一実施例を表す
概略構成断面図、第２図は従来の光ファイバ母材の一例
を表す概略構成断面図、第３図は歩留りとＸの値との間
の関係を表す相関図、第４図は光ファイバの線径変動を
表すグラフである。 １２はコア、１３はクラッド、１４は光ファイバ、１５
は光ファイバ母材、１６は有効母材部分、１７は非有効
母材部分である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）加熱・線引きされて光ファイバが作られる有効母
   材部分と、該有効母材部分の端部に一体的に形成されて
   前記有効母材部分に先立って加熱・線引きされる非有効
   母材部分とを備えた光ファイバ母材において、１８００
   ℃以上２３００℃以下の温度Ｔに対する前記有効母材部
   分の粘度及び前記非有効母材部分の粘度を夫々η＿Ａ（
   Ｔ）、η＿Ｂ（Ｔ）とすれば、Ｘ＝｜（η＿Ｂ（Ｔ）−
   η＿Ａ（Ｔ）／η＿Ａ（Ｔ））｜で定義される量Ｘが０
   以上０．４以下であることを特徴とする光ファイバ母材
   。
2. （２）請求項第１項に記載した光ファイバ母材の非有効
   母材部分を加熱・線引きし、これにひき続いて前記光フ
   ァイバ母材の有効母材部分を加熱・線引きして該有効母
   材部分より光ファイバを得ることを特徴とする光ファイ
   バ母材の線引方法。