JPH04349135A - 光ファイバスートの製造装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、種棒の外周に光ファイ
バスートを合成する光ファイバスートの製造装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】光ファイバの構造は、中心にコアがあり
、その回りをクラッドが取り囲むようになっている。 このような光ファイバは、一例として先ずＶＡＤ法によ
りコアとなる部分を作り、これを透明ガラス化して種棒
とし、該種棒の回りにクラッドとなる部分をＯＶＤ法に
より合成することにより光ファイバスートを得、該光フ
ァイバスートを透明ガラス化して光ファイバ母材を得、
該光ファイバ母材を線引きすることにより製造している
。

【０００３】図２は、従来の光ファイバスートの製造装
置の構成を示したものである。該光ファイバスートの製
造装置は、石英棒の如き種棒１の両端を支持して回転駆
動する旋盤２を有する。該旋盤２は、ベース体３の両端
に立設された軸受ブラケット４ａ，４ｂと、これら軸受
ブラケット４ａ，４ｂの上部に回転自在に支持された回
転軸５ａ，５ｂと、これら回転軸５ａ，５ｂの先端に設
けられて種棒１の両端を把持するチャック６ａ，６ｂと
、各回転軸５ａ，５ｂに平行する向きで該軸受ブラケッ
ト４ａ，４ｂの下部に回転自在に支持された回転駆動軸
７と、ベース体３上に設置されて回転駆動軸７を回転駆
動するモータ８とを備えて構成されている。

【０００４】種棒１に対向する位置には、該種棒１の外
周にその長手方向に沿ってガラス微粒子を付着させて光
ファイバスート９を形成するスート合成用バーナ１０が
、種棒１の長手方向に往復移動自在に配置されている。

【０００５】また、旋盤２のベース体３の下には、該旋
盤２を介して光ファイバスート９の重量を検出するスー
ト重量検出センサ１１が配置されている。

【０００６】このような光ファイバスートの製造装置は
、種棒１をその軸心の回りに旋盤２で回転しつつスート
合成用バーナ１０を該種棒１の長手方向に往復移動させ
て該種棒１の外周に光ファイバスート９を合成している
。

【０００７】このようにして製造される光ファイバスー
ト９の重量は、該光ファイバスート９を透明ガラス化、
線引きして得られる光ファイバのコアとクラッドの直径
比を決定する重要な量である。そこで、合成中の光ファ
イバスート９の重量を、従来は旋盤２を介してスート重
量検出センサ１１で測定していた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の光ファイバスートの製造装置では、チャック
６ａ，６ｂの中心軸を左右精度良く一致させることが機
械製作上難しく、多少の軸ずれが常に残る問題点があっ
た。

【０００９】また、チャッキング時の噛み具合でも、軸
ずれによる歪が種棒１に生じてしまう。このため、種棒
１には常に曲りが存在し、この状態で種棒１の外周にガ
ラス微粒子が吹き付けられると、径方向に不均一にガラ
ス微粒子の堆積が起こり、光ファイバコアの偏心の原因
となる問題点があった。

【００１０】更に、堆積が終了して光ファイバスート９
をチャック６ａ，６ｂから外したときには、曲がってい
た種棒１が真っ直ぐに戻るため、種棒１と多孔質部との
界面から剥離が生じることがあり、多孔質の光ファイバ
スート９にしばしばクラックが発生する問題点があった
。この段階で、光ファイバスート９にクラックの発生が
ない場合でも、焼結による透明ガラス化工程での収縮に
より、光ファイバ母材に対してクラック，界面不整，及
び曲り等の不良をまねく問題点があった。このうち、光
ファイバ母材の曲りは、光ファイバの線引き時の各種ト
ラブルにつながるほか、光ファイバコア偏心の原因とな
るため大きな問題になっていた。

【００１１】一方、従来の光ファイバスートの製造装置
では、著しく重い旋盤２を介してそれより遥かに軽い光
ファイバスート９の重量を測定を行うことになるので、
光ファイバスート９の測定精度が低い問題点があった。 更に、スート重量検出センサ１１には、モータ８の回転
による振動等の外乱が加わるので、この点でも光ファイ
バスート９の測定精度が低い問題点があった。

【００１２】本発明の目的は、種棒のチャックに起因す
る問題点および光ファイバスート重量測定時の問題点を
併せて解決できる光ファイバスートの製造装置を提供す
ることにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明の手段を説明すると、本発明は種棒の両端を
支持して回転駆動する旋盤と、該種棒の外周にその長手
方向に沿ってガラス微粒子を付着させて光ファイバスー
トを形成するスート合成用バーナと、前記光ファイバス
ートの重量を測定するスート重量検出センサとを備えた
光ファイバスートの製造装置において、前記種棒の両端
をその変位を許容する状態で支持して前記旋盤の回転軸
に連結するカップリングと、前記各カップリングに至る
手前で前記種棒の両側を軸受部をそれぞれ介して支持す
る種棒支持フレームとを備え、前記スート重量検出セン
サは前記種棒支持フレームの箇所で該種棒支持フレーム
の重量を含めた前記光ファイバスートの重量を検出する
構造になっていることを特徴とする。

【００１４】

【作用】このように、種棒の両端をその変位を許容する
状態でカップリングにより支持して旋盤の回転軸に連結
し、且つ各カップリングに至る手前で種棒の両側を軸受
部をそれぞれ介して種棒支持フレームで支持すると、種
棒自体が軸受部で支持されて回転するので、従来のよう
にチャックを介して軸受部に支持されるものと違って、
チャックに起因する軸ずれの問題点や種棒に歪を受ける
問題点がなくなる。従って、種棒の径方向に均一にガラ
ス微粒子を堆積させることができる。また、光ファイバ
スートにクラックが発生したり、界面不整が発生したり
、曲りが発生したりするのを低減することができる。

【００１５】また、本発明では、スート重量検出センサ
は種棒支持フレームの箇所で該種棒支持フレームの重量
を含めた光ファイバスートの重量を検出する構造になっ
ているので、該種棒支持フレームは旋盤に比べて著しく
その重量が軽く、光ファイバスートの重量を従来より精
度良く測定することができる。更に、本発明の場合には
、スート重量検出センサにはカップリングの存在により
モータの回転による振動等の外乱が加わりにくいので、
この点でも光ファイバスート重量の測定精度が上る。

【００１６】

【実施例】図１は、本発明の一実施例を示したものであ
る。なお、前述した図２と対応する部分には、同一符号
を付けて示している。

【００１７】本実施例の光ファイバスートの製造装置で
は、種棒１はその両端が該種棒１のその変位を許容する
フレキシブルなカップリング１２ａ，１２ｂを介して旋
盤２の回転軸５ａ，５ｂに連結されている。カップリン
グ１２ａ，１２ｂとしては、例えばユニバーサルジョイ
ント等を用いることができる。該種棒１の両側は、各カ
ップリング１２ａ，１２ｂに至る手前で種棒支持フレー
ム１３の各軸受部１３ａ，１３ｂで回転自在に支持され
ている。

【００１８】スート重量検出センサ１１は、種棒支持フ
レーム１３の箇所で該種棒支持フレーム１３の重量を含
めた光ファイバスート９の重量を検出するようになって
いる。この実施例では、スート重量検出センサ１１は種
棒支持フレーム１３の下に配置し、該種棒支持フレーム
１３の重量を含めた光ファイバスート９の重量を検出す
るようになっている。

【００１９】次に、実施例として図１に示す構造の光フ
ァイバスートの製造装置を用い、比較例として図２に示
す光ファイバスートの製造装置を用い、多孔質の光ファ
イバスート９をおのおの３０本作成してその評価を行っ
た。種棒１として直径１０ｍｍφの光ファイバ用プリフ
ォーム（クラッド径／コア径が２）を用い、スート合成
用バーナ１０としての酸水素火炎バーナに四塩化珪素を
導入してガラス微粒子を合成し、種棒１の外周に直径が
　１２０ｍｍφになるまで堆積を行った。種棒１の回転
速度は１００ｒｐｍで、バーナ１０のトラバース速度は
２００ｍｍ／ｍｉｎ　とした。また、光ファイバスート
９の合成時にその重量測定を連続して行った。堆積終了
後、多孔質の光ファイバスート９を高温炉で焼結透明化
して、直径約６０ｍｍφの光ファイバ母材を得た。この
光ファイバ母材を線引きして外径１２５　μｍ　の光フ
ァイバとし、両端のコア偏心を測定して評価した。

【００２０】図１の実施例の設備によるものと、図２に
示した比較例の設備を用いて行った時の製造結果を表１
に示した。

【００２１】

【表１】

【００２２】実施例によれぱ多孔質の光ファイバスート
にクラックの発生はなく、透明ガラス化工程における不
良も見られなかった。しかも、光ファイバのコア偏心は
、非常に小さくなっている。

【００２３】更に、重量測定の点から評価すると、実施
例では製造中の振動等に起因する測定値の振れ幅は１０
ｇ以内であったのに対し、比較例では１００　ｇ以上と
なった。製造終了後、多孔質の光ファイバスートを取り
外してその重量を天秤で確認したところ、製造中の測定
値との差が、実施例では３０ｇ以内に押さえられていた
のに比べ、比較例では２００　ｇ以上となった。

【００２４】なお、カップリング１２ａ，１２ｂとして
は、上記実施例で示したユニバーサルジョイント以外に
、磁気カップリング，流体カップリング等も使用できる
。

【００２５】また、種棒支持フレーム１３を逆Ｕ字形に
して該種棒支持フレーム１３の両軸受部１３ａ，１３ｂ
で種棒１を吊り下げ支持し、該種棒支持フレーム１３の
重量を含めた光ファイバスート９の重量をスート重量検
出センサ１１で検出するようにすることもできる。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る光ファ
イバスートの製造装置によれば、下記のような効果を得
ることができる。

【００２７】（１）種棒の両端をその変位を許容する状
態でカップリングにより支持して旋盤の回転軸に連結し
、且つ各カップリングに至る手前で種棒の両端を軸受部
をそれぞれ介して種棒支持フレームで支持したので、種
棒自体が軸受部で支持されて回転することになり、従来
のようにチャックを介して軸受部に支持されるものと違
って、チャックに起因する軸ずれの問題点や種棒に歪を
受ける問題点をなくすことができる。従って、本発明に
よれば、種棒の径方向に均一にガラス微粒子を堆積させ
ることができる。また、光ファイバスートにクラックが
発生したり、界面不整が発生したり、曲りが発生したり
するのを低減することができる。

【００２８】（２）スート重量検出センサは種棒支持フ
レームの箇所で該種棒支持フレームの重量を含めた光フ
ァイバスートの重量を検出する構造になっているので、
該種棒支持フレームは旋盤に比べて著しくその重量が軽
く、光ファイバスートの重量を従来より精度良く測定す
ることができる。また、本発明の場合には、スート重量
検出センサにはカップリングの存在によりモータの回転
による振動等の外乱が加わりにくいので、この点でも光
ファイバスート重量の測定精度を上げることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る装置の一実施例の斜視図である。

【図２】従来の装置の斜視図である。

【符号の説明】

１…種棒、２…旋盤、３…ベース体、４ａ，４ｂ…軸受
ブラケット、５ａ，５ｂ…回転軸、６ａ，６ｂ…チャッ
ク、７…回転駆動軸、８…モータ、９…光ファイバスー
ト、１０…スート合成用バーナ、１１…スート重量検出
センサ、１２ａ，１２ｂ…カップリング、１３…種棒支
持フレーム、１３ａ，１３ｂ…軸受部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　種棒の両端を支持して回転駆動する旋
   盤と、該種棒の外周にその長手方向に沿ってガラス微粒
   子を付着させて光ファイバスートを形成するスート合成
   用バーナと、前記光ファイバスートの重量を測定するス
   ート重量検出センサとを備えた光ファイバスートの製造
   装置において、前記種棒の両端をその変位を許容する状
   態で支持して前記旋盤の回転軸に連結するカップリング
   と、前記各カップリングに至る手前で前記種棒の両側を
   軸受部をそれぞれ介して支持する種棒支持フレームとを
   備え、前記スート重量検出センサは前記種棒支持フレー
   ムの箇所で該種棒支持フレームの重量を含めた前記光フ
   ァイバスートの重量を検出する構造になっていることを
   特徴とする光ファイバスートの製造装置。