JPH09227149A - テーパ型光ファイバの製造方法 - Google Patents

テーパ型光ファイバの製造方法

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JPH09227149A
JPH09227149A JP8040877A JP4087796A JPH09227149A JP H09227149 A JPH09227149 A JP H09227149A JP 8040877 A JP8040877 A JP 8040877A JP 4087796 A JP4087796 A JP 4087796A JP H09227149 A JPH09227149 A JP H09227149A
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JP
Japan
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optical fiber
speed
base material
diameter
set value
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JP8040877A
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English (en)
Inventor
Toshihisa Sasaki
俊央 佐々木
Yoshio Shimoyama
義夫 下山
Masatoshi Tanaka
正俊 田中
Toshikazu Omae
俊和 御前
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Mitsubishi Cable Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Cable Industries Ltd
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Publication date
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    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/02—Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor
    • C03B37/025—Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor from reheated softened tubes, rods, fibres or filaments, e.g. drawing fibres from preforms
    • C03B37/0253—Controlling or regulating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2203/00—Fibre product details, e.g. structure, shape
    • C03B2203/02—External structure or shape details
    • C03B2203/06—Axial perturbations, e.g. twist, by torsion, undulating, crimped
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2203/00—Fibre product details, e.g. structure, shape
    • C03B2203/10—Internal structure or shape details
    • C03B2203/18—Axial perturbations, e.g. in refractive index or composition
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    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2203/00—Fibre product details, e.g. structure, shape
    • C03B2203/36—Dispersion modified fibres, e.g. wavelength or polarisation shifted, flattened or compensating fibres (DSF, DFF, DCF)
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2205/00—Fibre drawing or extruding details
    • C03B2205/40—Monitoring or regulating the draw tension or draw rate

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コア径及びクラッド径がＣ／Ｃ一定という関
係を維持して共に長手方向に対しテーパ状に変化する第
２形態のテーパ型光ファイバを確実にかつ容易に得る。 【解決手段】 コア径及びクラッド径が共に長手方向に
わたり一定にされた線引用母材を用いて線引工程を行
う。線引工程で、所定の母材送り速度Ｖ0 を維持して一
定速度で母材を送りながら、線引速度（線速）Ｓを第１
設定値Ｓ1 から第２設定値Ｓ2 へ増速側に変更し、Ｓ2
を維持した遷移区間Ｃ2 を経た後、逆にＳ2からＳ1 へ
と減速側に変更する。Ｓ1 を維持した遷移区間Ｃ1 を経
た後、再びＳ2 への増速側変更を繰り返す。増速側及び
減速側への変更は、テーパ型光ファイバの必要条長に対
応する長さのテーパ化区間Ｔにおいて、線引速度Ｓが徐
々に連続して変化するように行う。逆に、線引速度を一
定に保ち続け、母材送り速度を増減変更させてもよい。
速度がゼロの状態から増速、または、所定速度からゼロ
に減速してもよい。線引工程と同時に、テーパ部分Ｆt
の両端位置に自動的にマーキングする、または、テーパ
部分Ｆt を両端位置で自動切断してもよい。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、コア径及び母材外
径が共に長手方向にわたり略同一の光ファイバ用母材か
ら、コア径及び光ファイバ外径が共に長手方向にわたり
徐々に変化するような後述の第２の形態に属するテーパ
型光ファイバの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ところで、「テーパ型光ファイバ」とい
う用語において、その形態及び用途等について明確な定
義は確立していないが、その形態だけについて分類する
と種々のものが考えられる。例えば、第１の形態とし
て、図１に示すように光ファイバ外径Ｄ1 が長手方向に
わたり略同一でかつコア径のみが長手方向に徐々にｄ1
からｄ2 へと変化してコアのみが長手方向に対しテーパ
状になっている光ファイバ、第２の形態として、図２に
示すように光ファイバ外径及びコア径が共に長手方向に
Ｄ1 からＤ2 及びｄ1 からｄ2 へと徐々に変化してコア
及びクラッドが共に長手方向に対しテーパ状になってい
る光ファイバ、また、第３の形態として、図３に示すよ
うにコア径ｄ1 が長手方向にわたり略同一でかつ光ファ
イバ外径のみが長手方向にわたりＤ1 からＤ3 へと徐々
に変化してクラッドのみが長手方向に対しテーパ状にな
っている光ファイバ等の種々のものが考えられる。すな
わち、長手方向に対し、第１形態のテーパ型光ファイバ
は光ファイバ外径が一定でテーパ状コアを有する光ファ
イバであり、第２形態のテーパ型光ファイバはコア径と
クラッド径との比率（Ｃ／Ｃ）が一定で全体がテーパ状
の光ファイバであり、第３形態のテーパ型光ファイバは
コア径が一定でクラッドがテーパ状の光ファイバであ
る。
【０００３】そして、上記第１の形態のテーパ型光ファ
イバについての製造方法としては、特開平６−３２１５
６８号公報により提案されたものが知られている。この
ものの原理は、図４に示すように、比較的肉厚のクラッ
ドを有しコア径及びクラッド径が共に長手方向にわたり
一定の第１の母材ａを作成し、この第１の母材ａのクラ
ッドの外表面を切削してクラッド径が長手方向に徐々に
変化する略台錘形のテーパ形状の第２の母材ｂを作成す
る。次に、この第２の母材ｂの大径側部分等を加熱しな
がら延伸して細径化し母材外径が長手方向にわたり一定
にされた第３の母材ｃを作成する。そして、この第３の
母材ｃを線引用母材として用いて線引炉により線引する
ことにより、光ファイバ外径が長手方向にわたり一定で
かつコア径が長手方向に対し徐々に変化するテーパ状コ
アを有する図１に示す光ファイバを得るというものであ
る。この場合における線引は、従来と同様に線引速度を
上記光ファイバ外径の応じた一定値に固定し、かつ、こ
の一定線引速度により減少する体積分を補償して線引炉
内における母材の溶融部位置が所定位置になるように一
定の母材送り速度で上記第３の母材ｃを線引側に送るも
のである。
【０００４】また、このような形態の第１の形態のテー
パ型光ファイバ、すなわち、光ファイバ外径が一定でテ
ーパ状コアを有する光ファイバの用途としては、光ファ
イバ外径は同じであるがコア径が互いに異なる２本の光
ファイバ、例えばマルチモード光ファイバとシングルモ
ード光ファイバとを互いに接続する場合に、その両光フ
ァイバ間に上記第１形態のテーパ型光ファイバを介在さ
せることにより上記の接続を可能にするという用途が提
案されている。
【０００５】一方、上記第２の形態のテーパ型光ファイ
バ（図２参照）の製造方法としては、これを工業的に製
造する目的での製造方法は従来知られておらず、単に、
通常の光ファイバの線引工程の開始時もしくは終了時に
得られる線引先端部分もしくは線引末端部分であって、
本来は廃棄処分とされる不均一径の光ファイバ部分にお
いて、コア径及びクラッド径が共に長手方向に対し不均
一となる形態のものが得られるにすぎない。そして、上
記の第２形態のテーパ型光ファイバが実用上使用可能に
なれば、例えば、一端から入射する大パルスレーザ光の
入射効率を増大させて入射効率の改善を図るため、ある
いは、分散値を長手方向で制御して伝送パルスの圧縮を
行う等の用途に供することによりそれぞれの要求を満足
させることが可能になると考えられる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の線引
先端部分もしくは線引末端部分として得られる光ファイ
バ部分は、その両端のコア径及びクラッド径が不揃い
で、かつ、途中の形態が不均一であり、上記光ファイバ
部分を上記の用途に対し実用に供することはできないも
のである。このため、確実に所定値のコア径及びクラッ
ド径を有する一端から、それらよりも大きいもしくは小
さい所定値のコア径及びクラッド径を有する他端までＣ
／Ｃを一定に維持した状態で徐々に変化するという上記
第２形態のテーパ型光ファイバを製造するための製造方
法の出現が要請されている。
【０００７】一方、上記の第２形態のテーパ型光ファイ
バを製造するために、上記第１形態のテーパ型光ファイ
バの製造方法における第２の母材ｂ（図４参照）を線引
用母材として用い、従来法と同様に線引速度及び母材送
り速度をそれぞれ所定値で一定にして線引を行うことが
考えられる。しかし、この場合、線引用母材を作成する
ために、通常の母材よりもかなり肉厚のクラッドを有す
る第１の母材ａを作成した上で、この第１の母材ａのク
ラッドを切削加工して台錘形状の第２の母材ｂを作成す
るというそれぞれ手間のかかる２段階の工程を必要とす
る。その上、得られる光ファイバは、その外径は上記第
２の母材ｂの外形状に対応して長手方向に徐々に変化す
るテーパ状になるもののコア径は長手方向に略同一のも
のとなってしまい、コア径自体も長手方向に対し徐々に
変化するという第２形態のテーパ型光ファイバを得るこ
とはできない。
【０００８】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであり、その目的とするところは、上述の第２形
態のテーパ型光ファイバを確実にかつ容易に得ることが
できる製造方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、コアとクラッドとを有する
光ファイバ用母材を作成する母材作成工程と、上記母材
の先端を溶融させながら線引して光ファイバを得る線引
工程とを備えたものを前提とする。このものにおいて、
上記線引工程で、コア径及び母材外径が共に長手方向に
わたり略同じに作成された母材を用いて線引を行い、か
つ、上記光ファイバの線引速度と、母材の母材送り速度
との間の速度差を線引の進行途中で相対的に増減変更さ
せながら線引を行うようにする構成とするものである。
【００１０】上記の構成の場合、線引速度と母材送り速
度との間の速度差が線引加工の進行途上で相対的に増減
変更されるため、その増減変更に従い線引用母材のコア
及びクラッドの各径の線引に伴う細径化度合いが長手方
向に変化され、これにより、上記増減変更に応じて上記
コア径及びクラッド径が共に長手方向に対し変化するも
ののＣ／Ｃが一定という関係を維持して全体がテーパ状
の第２形態のテーパ型光ファイバが得られる。しかも、
コア径及びクラッド径が長手方向にわたり一定という通
常の母材を用いて線引することができるため、特殊形状
の母材を作成する必要がなく、上記第２形態のテーパ型
光ファイバの製造を容易に行うことが可能になる。
【００１１】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、線引工程における光ファイバの線引速度
と、母材の母材送り速度との内のいずれか一方を一定に
しつつ、他方を増減変更させるようにするものである。
【００１２】上記の構成の場合、請求項１記載の発明に
おける速度差の相対変更が線引速度と母材送り速度との
内の一方を一定にしつつ、他方を増減変更することによ
り行われるため、上記の速度差の相対変更制御を容易か
つ確実に行うことが可能になる。この結果、確実に所定
寸法の第２形態のテーパ型光ファイバを容易に得ること
が可能になる。
【００１３】請求項３記載の発明は、請求項２記載の発
明において、光ファイバの線引速度を一定にする一方、
母材の母材送り速度を増減変更させるようにするもので
ある。
【００１４】上記の構成の場合、請求項２記載の発明の
増減変更の具体的な態様が特定される。そして、増減変
更する速度が母材送り速度であり、この母材送り速度が
線引速度に比べかなり小さいため、その増減変更による
影響、すなわち、増減変更を行う直前・直後における線
引される光ファイバの外径変動を比較的小さく抑えるこ
とが可能になる。
【００１５】請求項４記載の発明は、請求項３記載の発
明において、母材の送り速度を第１設定値と第２設定値
との相互間で一気に増減変更させるようにするものであ
る。
【００１６】上記の構成の場合、母材送り速度を例えば
第１設定値から第２設定値に増減変更すると、第１設定
値が第２設定値より高速である場合、母材送り速度が低
速側に変更されるため母材と線引される光ファイバとの
境界点である溶融部の位置が母材側に後退することにな
る。この際、上記の増減変更が一気に行われても、上記
溶融部位置の後退は瞬間的に行われるのではなく、タイ
ムラグを伴ってある一定の時間範囲で経時的に行われる
ため、この経時的に行われる溶融部位置の後退により、
母材のコア及びクラッドの細径化度合が長手方向に変化
して、第２形態のテーパ型光ファイバが得られる。
【００１７】請求項５記載の発明は、請求項３記載の発
明において、母材の送り速度を第１設定値と第２設定値
との間で徐々に増減変更させるようにするものである。
【００１８】上記の構成の場合、母材送り速度を例えば
高速側の第１設定値から低速側の第２設定値に増減変更
すると、母材と線引される光ファイバとの境界点である
溶融部の位置が母材側に後退することになる。この際、
上記の増減変更が徐々に行われるため、上記溶融部位置
の後退が徐々に行われ、この後退が行われる間において
母材のコア及びクラッドの細径化度合が長手方向に変化
して、第２形態のテーパ型光ファイバが得られる。従っ
て、この場合には、請求項４記載の発明の場合よりも長
い条長のテーパ型光ファイバが得られ、また、第１設定
値から第２設定値まで増減変更する時間間隔が長い程、
長い条長のものが得られる。
【００１９】請求項６記載の発明は、請求項４または請
求項５記載の発明において、第１設定値または第２設定
値のいずれか一方がゼロ値とするものである。
【００２０】上記の構成の場合、線引速度を一定に維持
した状態で、母材送り速度が所定値からゼロ値に変更、
すなわち、母材送りが一時停止される、もしくは、母材
が一時停止状態から所定値の母材送り速度で送られるよ
う変更される、または、母材送り速度を一定に維持した
状態で、線引速度が所定値からゼロ値に変更、すなわ
ち、線引が一時停止される、もしくは、一時停止状態か
ら所定値の線引速度で線引されるよう変更される。この
場合、増減変更する第１設定値と第２設定値とのいずれ
か一方がゼロ値であるため、その変更制御が容易に可能
となる。
【００２１】請求項７記載の発明は、請求項２記載の発
明において、母材の母材送り速度を一定にする一方、光
ファイバの線引速度を増減変更させるようにするもので
ある。
【００２２】上記の構成の場合、請求項２記載の発明の
増減変更の具体的な態様が特定される。そして、増減変
更する速度が線引速度であり、この線引速度が母材送り
速度より相対的に高速であるため、その増減変更範囲が
母材送り速度を増減変更する場合と比べ広いものとな
る。このため、増減変更により細径化度合を変化させ得
る長手方向範囲、すなわち、テーパ型光ファイバの条長
として上記の母材送り速度を増減変更する場合と比べ長
いものが得られる上、その条長の調整も容易なものとな
る。
【００２３】請求項８記載の発明は、請求項７記載の発
明において、線引速度を第１設定値と第２設定値との相
互間で一気に増減変更させるようにするものである。
【００２４】上記の構成の場合、線引速度を例えば第１
設定値から第２設定値に一気に増減変更すると、線引さ
れている光ファイバから母材の溶融部に作用する引張力
も急激に変更され、これにより、上記溶融部における溶
融形状が上記増減変更前のそれから急激に変化すること
になる。この溶融形状の変化の過程における母材から光
ファイバへの細径化度合の急激な変化によって、比較的
急勾配のテーパ型光ファイバを得ることが可能になる。
【００２５】請求項９記載の発明は、請求項７記載の発
明において、線引速度を第１設定値と第２設定値との間
で徐々に増減変更させるようにするものである。
【００２６】上記の構成の場合、線引速度を例えば第１
設定値から第２設定値に徐々に増減変更すると、上記溶
融部に作用する引張力も徐々に変更されるため、その溶
融部における溶融形状の変化に伴う母材から光ファイバ
への細径化度合の変化も徐々に生じ、これにより、比較
的緩勾配のテーパ型光ファイバを得ることが可能になる
上、その勾配の調節が上記増減変更の変更速度の調節に
より可能になる。
【００２７】請求項１０記載の発明は、請求項２記載の
発明において、線引速度と母材送り速度とを、線引され
る光ファイバの体積と、線引により母材が減少する母材
の体積減少分とが互いに等しくなるように設定するもの
である。
【００２８】上記の構成の場合、線引速度と母材送り速
度との関係が、増減変更前においても、増減変更後にお
いても、光ファイバとして線引される体積と、線引によ
り母材から取り去られる体積減少分とが互いに等しくな
るように設定されるため、溶融部位置を一定に保った状
態で能率よく連続してテーパ型光ファイバの製造が可能
になる。しかも、増減変更による母材から光ファイバへ
の細径化度合の変更を確実に所定のものとすることが可
能になり、所定のコア径及びクラッド径の一端からその
一端とは異なる大または小の所定のコア径及びクラッド
径の他端まで、上記コア径及びクラッド径が所定条長範
囲で連続的に変化するテーパ型光ファイバを得ることが
可能になる。
【００２９】請求項１１記載の発明は、均一な材質の光
ファイバ用母材を作成する母材作成工程と、上記母材の
先端を溶融させながら線引して光ファイバを得る線引工
程とを備えたものを前提とする。このものにおいて、上
記線引工程で、母材外径が長手方向にわたり略同じに作
成された母材を用いて線引を行い、かつ、上記光ファイ
バの線引速度と、母材の母材送り速度との間の速度差を
線引の進行途中で相対的に増減変更させながら線引を行
うようにするする構成とするものである。
【００３０】上記の構成の場合、請求項１記載の発明の
如くコア及びクラッドからなる光ファイバではなく均一
材質を有し、かつ、その外径が長手方向に連続的に変化
するような形態のテーパ型光ファイバを確実に製造する
ことが可能になる。
【００３１】また、請求項１２記載の発明は、請求項１
または請求項１１において、進行途中に光ファイバの線
径を検出する線径検出手段と、進行途中に光ファイバの
外面にマーキングを付与するマーキング手段とを用い、
線引工程を進行させながら光ファイバの線径を線径検出
手段により検出し、検出された光ファイバの線径が所定
の線径値である時、その所定の線径値が検出された光フ
ァイバ位置に上記マーキング手段によりマーキングする
マーキング工程を上記線引工程と同時に行うようにする
ものである。
【００３２】上記の構成の場合、線引されている途中の
光ファイバに対し所望の線径値の光ファイバ位置にマー
キングすることが可能になる。このため、必要とするテ
ーパ型光ファイバの両端の各線径値に基づいて、その各
線径値の光ファイバ位置に線引工程と同時に自動的にマ
ーキングすることが可能になり、線引工程の後にマーキ
ングされた光ファイバ位置で切断することにより、線引
工程後に光ファイバの線径を測定してテーパ型光ファイ
バ部分を特定するという作業が省略され、必要とするテ
ーパ型光ファイバが容易に得られることになる。
【００３３】さらに、請求項１３記載の発明は、請求項
１または請求項１１において、進行途中に光ファイバの
線径を検出する線径検出手段と、進行途中に光ファイバ
を切断処理する切断手段とを用い、線引工程を進行させ
ながら光ファイバの線径を線径検出手段により検出し、
検出された光ファイバの線径が所定の線径値である時、
その所定の線径値が検出された光ファイバ位置で光ファ
イバを上記切断手段により切断処理する切断工程を上記
線引工程と同時に行うようにするものである。
【００３４】上記の構成の場合、線引されている途中の
光ファイバを所望の線径値の光ファイバ位置で切断処理
することが可能になる。このため、必要とするテーパ型
光ファイバの両端の各線径値に基づいて、その各線径値
の光ファイバ位置で線引工程を行いつつ自動的に切断処
理することが可能になり、線引工程後に光ファイバの線
径を測定してテーパ型光ファイバ部分を特定した上でそ
のテーパ型光ファイバ部分を切断処理するという作業が
省略され、線引工程と同時に必要とするテーパ型光ファ
イバが容易に得られることになる。
【００３５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基いて説明する。
【００３６】まず、本発明の実施形態における線引工程
を実施するための装置について、図５に基づいて説明す
る。同図は光ファイバ用母材１から光ファイバ２を線引
するための一般的な装置を示し、３はヒータ４を有する
線引炉、５はダミー棒６を介して上記光ファイバ用母材
１を線引炉３の側に送る送り手段、７は光ファイバ２を
引き取るキャプスタン、８はレーザ光により光ファイバ
２の線径を検出する線径検出手段、９は上記キャプスタ
ン７の引き取り速度である線引速度と上記送り手段５に
よる母材送り速度とを制御する制御手段、１０は線引さ
れた光ファイバ２の外周面を上記線径検出手段８による
線径検出後にコーティングするコーティング用ダイスで
ある。そして、上記母材１の先端部が線引炉３内に挿入
されヒータ４で加熱されることにより、その母材１の先
端が溶融して光ファイバ２に線引されるようになってい
る。
【００３７】次に、上記線引工程で用いられる光ファイ
バ用母材（線引用母材）１としては、長手方向にわたり
コア径及びクラッド径が共に一定の通常の光ファイバを
線引する際に用いられる母材と同様に、コア及びクラッ
ドを有しそのコア径及びクラッド径が共に長手方向にわ
たり一定にされたものを用いる。このような光ファイバ
用母材１は従来公知のＶＡＤ法もしくはＯＶＤ法等の種
々の方法により作製すればよく、目的に応じ２層のＭＣ
（Matched Clad）型、３層のＤＳＣ（Dual Shapped Cor
e ）型等の屈折率分布形状を選択すればよい。さらに、
光ファイバ２にレーザ発振や増幅機能をもたせる場合に
は、コアとしてＥr （エルビウム）、Ｎd （ネオジ
ム）、Ｔm （ツリウム）等の希土類元素をドープしたも
のを用いてもよい。
【００３８】＜第１実施形態＞本発明のテーパ型光ファ
イバの製造方法に係る第１実施形態として、線引速度を
一定にして母材送り速度を相対的に増減変更するものを
以下に説明する。
【００３９】本製造方法では、まず、上記の光ファイバ
用母材１を作成し（母材作成工程）、次に、この母材１
を送り手段５に把持させて線引炉３内に入れて線引工程
が行われる。この線引工程においては、図６に示すよう
に、所定の線引速度（線速）Ｓ0 を維持して一定速度で
線引を行いながら、母材送り速度Ｖを第１設定値Ｖ1か
ら第２設定値Ｖ2 へ増速側に変更し、この第２設定値Ｖ
2 を維持した遷移区間Ｃ2 を経た後、逆に第２設定値Ｖ
2 から第１設定値Ｖ1 へと減速側に変更する。そして、
この第１設定値Ｖ1 を維持した遷移区間Ｃ1 を経た後、
上記の増速側への変更を繰り返す。この際、上記の増速
側及び減速側への変更は、テーパ型光ファイバの必要条
長に対応する長さに設定したテーパ化区間Ｔにおいて、
母材送り速度Ｖが徐々に連続して変化するように行う。
【００４０】このような母材送り速度Ｖの変更制御は制
御手段９により行われる。すなわち、製造したいテーパ
型光ファイバ部分（以下、単に「テーパ部」という。）
Ｆtの長さＬt と、そのテーパ部Ｆt の一端側の光ファ
イバ外径（図６ではファイバ径と表示）Ｄ1 及び他端側
の光ファイバ外径Ｄ2 と、母材外径Ｒを入力設定し、次
の（１）式，（２）式の関係が成立するように第１及び
第２設定値Ｖ1 ，Ｖ2と、線引速度Ｓ0 を定める。
【００４１】 Ｖ1 ／Ｖ2 ＝（Ｄ2 ／Ｄ1 ）2 ……（１） Ｓ0 ＝（Ｒ／Ｄ1 ）2 ・Ｖ1 ＝（Ｒ／Ｄ2 ）2 ・Ｖ2 ……（２） この（１）式及び（２）式は次のようにして導かれるも
のである。すなわち、図７において、母材１から光ファ
イバ２が線引される際の母材１の溶融部１０を線引炉３
（図５参照）のヒータ４に対し一定位置に位置付けるた
めには、光ファイバ２として線引される体積と、線引に
より減少する母材１の体積減少分とが同一になるように
母材送り速度Ｖと線引速度Ｓとを定めればよい。従っ
て、母材１の母材送り速度をＶ、母材外径をＲ、母材１
の断面積をＡm 、光ファイバ２の線引速度をＳ、光ファ
イバ外径をｄ、光ファイバの断面積をＡf とすると、 Ａf ・Ｓ＝Ａm ・Ｖ となる。ここで、Ａf ＝πＤ2 、また、Ａm ＝πＲ2 で
あるため、 πＤ2 ・Ｓ＝πＲ2 ・Ｖ であり、これを変形することにより、母材送り速度Ｖと
線引速度Ｓとの関係における必要条件として、 （Ｖ／Ｓ）＝（Ｄ／Ｒ）2 ……（３） が得られる。
【００４２】次に、線引速度Ｓを一定値Ｓ0 にして、光
ファイバ外径ＤをＤ1 からＤ2 に変更する場合について
検討してみると、まず、光ファイバ外径Ｄ1 の時の母材
送り速度Ｖの第１設定値Ｖ1 としては上記（３）式よ
り、 Ｖ1 ＝（Ｄ1 ／Ｒ）2 ・Ｓ0 が得られ、これを変形して、 Ｓ0 ＝（Ｒ／Ｄ1 ）2 ・Ｖ1 ……（４） が得られる。次に、光ファイバ外径Ｄ2 の時の母材送り
速度Ｖの第２設定値Ｖ2としては、同様に上記（３）式
より、 Ｖ2 ＝（Ｄ2 ／Ｒ）2 ・Ｓ0 ……（５） が得られ、これに上記（４）式を代入して、 Ｖ2 ＝（Ｄ2 ／Ｒ）2 ・（Ｒ／Ｄ1 ）2 ・Ｖ1 ＝（Ｄ2
／Ｄ1 ）2 ・Ｖ1 が得られる。従って、これを変形すると、上記の（１）
式が得られる。また、この時の線引速度Ｓ0 は、上記の
（４）式または（５）式から、上記の（２）式が得られ
る。
【００４３】従って、線引速度Ｓを一定値Ｓ0 にして、
光ファイバ外径Ｄの一端がＤ1 、他端がＤ2 となるテー
パ部Ｆt （図２参照）を線引工程により作成するには、
テーパ化区間Ｔ（図６参照）において、母材送り速度Ｖ
を上記の（１）式及び（２）式を満足する第１設定値Ｖ
1 と第２設定値Ｖ2 との間で変更していくようにすれば
よく、例えばＶ1 からＶ2 の増速側に変更する場合には
第１設定値Ｖ1 の変更開始時点から第２設定値Ｖ2 到達
時点までに線引された光ファイバ部分により上記のテー
パ部Ｆt が得られる。また、線引用母材１のコア径とク
ラッド径（母材外径）とが長手方向に均一であるため、
上記の母材送り速度Ｖの変更により、線引されるテーパ
部Ｆt のクラッド径（光ファイバ外径）がＤ1 からＤ2
に徐々に変化するのみならず、コア径もｄ1 からｄ２に
徐々に変化したものになり（図２参照）、しかも、その
テーパ部Ｆt のコア径とクラッド径との比率も上記線引
用母材１のコア径とクラッド径との比率に対応して長手
方向にわたり一定値を維持するテーパ部Ｆt が得られ
る。そして、上記の場合に、第１設定値Ｖ1 を増速側に
変更して第２設定値Ｖ2 に到達させるまでの時間と、線
引速度Ｓ0 とに基づいて、テーパ部Ｆt の長さＬt が定
まるため、上記時間の調整によりテーパ部Ｆtとして所
望の長さＬt のものが得られる。つまり、コア径及びク
ラッド径の変化率として所望の変化率を有するテーパ部
Ｆt を得ることができる。そして、このテーパ部Ｆt ，
Ｆt ，…を線引された光ファイバからそれぞれ切断する
ことにより、必要な変化率でコア径及びクラッド径が共
に変化する第２形態のテーパ型光ファイバを得ることが
できる。
【００４４】従って、本実施形態では線引用母材として
特殊な形態の母材を作成することなく、従来と同様のコ
ア径及びクラッド径が長手方向に一定の母材を線引用母
材として用いて線引することができ、上記特殊な形態の
母材（例えば従来の製造方法における第２の母材）を作
成するための切削工程やそれを線引用母材（同じく第３
の母材）にするための延伸工程等を省略することができ
る。そして、第２形態のテーパ型光ファイバを連続的に
製造することができ、第２形態のテーパ型光ファイバの
製造方法として工業的にかつ効率的に実施することがで
きるものを提供することができる。しかも、母材送り速
度の第１及び第２設定値の設定と、その速度変更の速度
変化率の設定との調整により、得られるテーパ部の径及
び条長を任意に調整することができ、確実に必要とする
径及び条長のテーパ型光ファイバを得ることができる。
【００４５】なお、上記遷移区間Ｃ1 では母材送り速度
Ｖが第１設定値Ｖ1 に、線引速度ＳがＳ0 にそれぞれ一
定に維持されるため、線引される光ファイバ部分も一定
外径Ｄ1 のものが得られ、一方、上記遷移区間Ｃ2 では
母材送り速度Ｖが第２設定値Ｖ2 に線引速度ＳがＳ0 に
それぞれ一定に維持されるため、線引される光ファイバ
部分も一定外径Ｄ2 のものが得られる。
【００４６】＜第２実施形態＞第２実施形態として、母
材送り速度を一定にして線引速度を相対的に増減変更す
るものを以下に説明する。
【００４７】本第２実施形態の製造方法では、まず、上
記の母材作成工程を行うことにより線引用母材１を作成
し、次に、この母材１を送り手段５に把持させて線引炉
３内に入れて線引工程を行う。この線引工程において
は、図８に示すように、所定の母材送り速度Ｖ0 を維持
して一定速度で母材１を送りながら、線引速度（線速）
Ｓを第１設定値Ｓ1 から第２設定値Ｓ2 へ増速側に変更
し、この第２設定値Ｓ2を維持した遷移区間Ｃ2 を経た
後、逆に第２設定値Ｓ2 から第１設定値Ｓ1 へと減速側
に変更する。そして、この第１設定値Ｓ1 を維持した遷
移区間Ｃ1 を経た後、上記の増速側への変更を繰り返
す。この際、上記の増速側及び減速側への変更は、テー
パ型光ファイバの必要条長に対応する長さのテーパ化区
間Ｔにおいて、線引速度Ｓが徐々に連続して変化するよ
うに行う。
【００４８】このような線引速度Ｓの変更制御は第１実
施形態と同様に制御手段９により行えばよい。すなわ
ち、製造したいテーパ部Ｆt の長さＬt と、そのテーパ
部Ｆtの一端側の光ファイバ外径（図８ではファイバ径
と表示）Ｄ1 及び他端側の光ファイバ外径Ｄ2 と、母材
外径Ｒを入力設定し、次の（６）式，（７）式の関係が
成立するように線引速度Ｓとしての第１及び第２設定値
Ｓ1 ，Ｓ2 と、母材送り速度Ｖ0 とを定める。
【００４９】 Ｓ1 ／Ｓ2 ＝（Ｄ1 ／Ｄ2 ）2 ……（６） Ｖ0 ＝（Ｄ1 ／Ｒ）2 ・Ｓ1 ＝（Ｄ2 ／Ｒ）2 ・Ｓ2 ……（７） この（６）式及び（７）式は次のようにして導かれるも
のである。すなわち、光ファイバ外径Ｄ1 の時の線引速
度Ｓの第１設定値Ｓ1 としては第１実施形態において説
明した（３）式より、 Ｓ1 ＝（Ｒ／Ｄ1 ）2 ・Ｖ0 が得られ、これを変形して、 Ｖ0 ＝（Ｄ1 ／Ｒ）2 ・Ｓ1 ……（８） が得られる。次に、光ファイバ外径Ｄ2 の時の線引速度
Ｓの第２設定値Ｓ2 としては、同様に上記の（３）式よ
り、 Ｓ2 ＝（Ｒ／Ｄ2 ）2 ・Ｖ0 ……（９） が得られ、これに上記（８）式を代入して、 Ｓ2 ＝（Ｒ／Ｄ2 ）2 ・（Ｄ1 ／Ｒ）2 ・Ｓ1 ＝（Ｄ1
／Ｄ2 ）2 ・Ｓ1 が得られる。従って、これを変形すると、上記の（６）
式が得られる。
【００５０】また、この時の母材送り速度Ｖ0 として
は、上記の（８）式または（９）式から、上記の（７）
式が得られる。
【００５１】従って、母材送り速度Ｖを一定値Ｖ0 にし
て、光ファイバ外径Ｄの一端がＤ1、他端がＤ2 となる
テーパ部Ｆt （図２参照）を線引工程により作成するに
は、テーパ化区間Ｔ（図８参照）において、線引速度Ｓ
を上記の（６）式及び（７）式を満足する第１設定値Ｓ
1 と第２設定値Ｓ2 との間で変更していくようにすれば
よく、例えばＳ1 からＳ2 の増速側に変更する場合には
第１設定値Ｓ1 の変更開始時点から第２設定値Ｓ2 到達
時点までに線引された光ファイバ部分により上記のテー
パ部Ｆt が得られる。また、この第２実施形態において
も、線引用母材１のコア径とクラッド径（母材外径）と
が長手方向に均一であるため、上記の線引速度Ｓの変更
により、線引されるテーパ部Ｆt のクラッド径（光ファ
イバ外径）がＤ1 からＤ2 に徐々に変化するのみなら
ず、コア径もｄ1 からｄ２に徐々に変化したものになり
（図２参照）、しかも、そのテーパ部Ｆt のコア径とク
ラッド径との比率も上記線引用母材１のコア径とクラッ
ド径との比率に対応して長手方向にわたり一定値を維持
するテーパ部Ｆt が得られる。そして、上記の場合に、
第１設定値Ｓ1 を増速側に変更して第２設定値Ｓ2 に到
達させるまでの時間と、母材送り速度Ｖ0 とに基づい
て、テーパ部Ｆt の長さＬt が定まるため、上記時間の
調整によりテーパ部Ｆt として所望の長さＬt のものが
得られる。つまり、コア径及びクラッド径の変化率とし
て所望の変化率を有するテーパ部Ｆt を得ることができ
る。そして、このテーパ部Ｆt を線引された光ファイバ
から切断することにより、必要な変化率でコア径及びク
ラッド径が共に変化する第２形態のテーパ型光ファイバ
を得ることができる。
【００５２】従って、本第２実施形態においても、第１
実施形態と同様に、線引用母材として特殊な形態の母材
を作成することなく、従来と同様のコア径及びクラッド
径が長手方向に一定の母材を線引用母材として用いて線
引することにより第２形態のテーパ型光ファイバを工業
的にかつ効率的に製造することができ、しかも、線引速
度の第１及び第２設定値Ｓ1 ，Ｓ2 の各設定と、その速
度変更の速度変化率の設定との調整により、得られるテ
ーパ部の径及び条長を任意に調整することができ、確実
に必要とする径及び条長のテーパ型光ファイバを得るこ
とができる。
【００５３】なお、上記遷移区間Ｃ1 では線引速度Ｓが
第１設定値Ｓ1 に、母材送り速度ＶがＶ0 にそれぞれ一
定に維持されるため、線引される光ファイバ部分も一定
外径Ｄ2 のものが得られ、一方、上記遷移区間Ｃ2 では
線引速度Ｓが第２設定値Ｓ2に母材送り速度ＶがＶ0 に
それぞれ一定に維持されるため、線引される光ファイバ
部分も一定外径Ｄ1 のものが得られる。
【００５４】＜第３実施形態＞本第３実施形態は、上記
の第１実施形態もしくは第２実施形態において、線引工
程と同時にマーキング工程を行うようにしたものであ
る。
【００５５】この第３実施形態の場合、図５に示すよう
に、ダイス１０よりも下流の所定位置、すなわち、コー
ティング済みの光ファイバ２′に沿った所定位置にマー
キング手段１１が設けられている。このマーキング手段
１１としては種々の方式のものが考えられるが、例えば
インキジェット方式のもので構成する場合について説明
すると、上記マーキンク手段１１として、光ファイバ
２′の周囲もしくは半径方向の一方向から光ファイバ
２′に向けて配設された図示省略のノズルを設け、この
ノズルから瞬間的に噴射させたインキ微粒を静電的に加
速させて上記光ファイバ２′の長手方向所定位置に付着
させてマーキングを行うように構成すればよい。
【００５６】上記マーキング手段１１は制御手段９によ
り作動制御され、制御手段９から制御信号を受けてマー
キングを実行するようになっている。すなわち、上記制
御手段９には、光ファイバの外径ｄ1 及びｄ2 の値と、
線径検出手段８からマーキング手段１１のノズル間での
距離（光ファイバ２，２′に沿った距離）Ｌとが予め入
力設定されており、制御手段９は、線引工程進行中に上
記線径検出手段８による検出値が例えば上記のｄ1 であ
る時、そのｄ1 の光ファイバ２の検出位置が上記マーキ
ンク手段１１に到達するまでの時間Ｔa をその時の線引
速度Ｓに基づいて、次の式（１０）により演算する。
【００５７】 Ｔa ＝Ｌ／Ｓ ……（１０） そして、上記制御手段９は、この制御手段９に内蔵した
タイマが上記ｄ1 の検出時点から時間Ｔa の経過した時
点でマーキングの実行が行われるよう上記マーキング手
段１１に対し制御信号を発するようになっている。加え
て、上記線径検出手段８による検出値がｄ2 である時
も、上記と同様にして制御信号を発してマーキングを実
行させる。なお、上記の線引速度Ｓが増減変更されてい
る時には、単位時間毎の増減変更値で除した積分値を用
いればよい。
【００５８】この第３実施形態の場合、コーティング済
みの光ファイバ２′の外表面であって、光ファイバ２の
外径がｄ1 とｄ2 との各位置に対し線引工程の進行途中
にマーキングを確実に付与することができる。このた
め、上記光ファイバ２′の巻取後、上記マーキング位置
で光ファイバ２′を切断するだけで、所望の寸法の第２
形態のテーパ型光ファイバを容易に得ることができ、マ
ーキングを施さない場合に必要となる、線径測定による
テーパ型光ファイバ部分の特定作業を省略することがで
きる。
【００５９】なお、本第３実施形態では、コーティング
済みの光ファイバ２′に対しマーキングを実行する場合
であるため、マーキング手段１１の配設位置はダイス１
０の下流位置であればいずれの位置でもよく、キャプス
タン７の上流側であると下流側であるとを問わない。
【００６０】＜第４実施形態＞本第４実施形態は、上記
の第１実施形態もしくは第２実施形態において、線引工
程と同時に切断工程を行うようにしたものである。
【００６１】この第４実施形態の場合、図５に示すよう
に、キャプスタン７よりも下流側であってコーティング
済みの光ファイバ２′に沿った所定位置に、光ファイバ
２′を切断処理するための切断手段１２が設けられてい
る。この切断手段１２は、線引工程において走行中の光
ファイバ２′を切断処理するように構成されており、例
えば、上記光ファイバ２′を挟んで相対向するように配
設されその光ファイバ２′と同期して光ファイバ２′に
沿って同方向に走行する一対の基台と、この基台間に設
けられた切断刃とで構成されている。
【００６２】上記切断手段１２は制御手段９により作動
制御され、制御手段９から制御信号を受けて上記基台の
走行と切断刃による切断とを実行するようになってい
る。すなわち、上記制御手段９には、光ファイバの外径
ｄ1 及びｄ2 の値と、線径検出手段８からマーキング手
段１１のノズル間での距離（光ファイバ２，２′に沿っ
た距離）Ｌとが予め入力設定されており、制御手段９
は、線引工程進行中に光ファイバ２′の進行方向先端側
の上記線径検出手段８による検出値が例えば上記のｄ1
である時、そのｄ1 の光ファイバ２の検出位置が上記マ
ーキンク手段１１に到達するまでの時間Ｔa をその時の
線引速度Ｓに基づいて、第３実施形態と同様に式（１
０）により演算する。そして、上記制御手段９は、この
制御手段９に内蔵したタイマが上記ｄ1 の検出時点から
時間Ｔa の経過した時点で切断処理が行われるよう上記
切断手段１２に対し制御信号を発するようになってい
る。加えて、上記線径検出手段８による検出値がｄ2 で
ある時も、上記と同様にして制御信号を発して切断処理
を行う。なお、上記式（１０）による演算において、上
記の線引速度Ｓが増減変更されている時には、第３実施
形態と同様に、単位時間毎の増減変更値で除した積分値
を用いればよい。
【００６３】この第４実施形態の場合、コーティング済
みの光ファイバ２′から確実に所定のテーパ型光ファイ
バ部分を線引工程の進行途中に自動的に切断して第２形
態のテーパ型光ファイバを容易に得ることができる。こ
のため、上記の切断処理を行わない場合と比べ、光ファ
イバ２′の巻取後に線径測定によるテーパ型光ファイバ
部分の特定作業、及び、その特定した光ファイバ部分の
切断作業を省略することができる。
【００６４】＜他の実施形態＞なお、本発明は上記第１
及び第２実施形態に限定されるものではなく、その他種
々の実施形態を包含するものである。すなわち、上記第
１実施形態における母材送り速度Ｖの第１及び第２設定
値Ｖ1,Ｖ2 の内、低い側の第１設定値をゼロ値に設定し
てもよい。すなわち、母材送りを停止した状態で一定の
線引速度Ｓ0 で線引を開始し（第１遷移区間Ｃ1 ）、上
記の線引速度Ｓ0 での線引を継続しながら途中から母材
１の送り出しを開始しその母材送り速度Ｖを第２設定値
Ｖ2 になるまで徐々に増速する。そして、第２遷移区間
Ｃ2 を経た後、母材送り速度をＶ2 から徐々に減速して
いって母材１の送り出しを停止するようにする。この場
合においても、図２に示すような第２形態のテーパ型光
ファイバを得ることができる。また、上記第２実施例に
おける線引速度Ｓの第１及び第２設定値Ｓ1,Ｓ2 の内、
低い側の第１設定値を上記と同様にゼロ値に設定しても
よい。すなわち、母材送りを一定の母材送り速度Ｖ0 で
送りながら線引速度Ｓをゼロ値から第２設定値Ｓ2 まで
徐々に増速していき（テーパ化区間Ｔ）、上記の母材送
り速度Ｖ0 と線引速度Ｓ2 とを維持する第２遷移区間Ｃ
2 を経た後、線引速度をＳ2 からゼロ値まで徐々に減速
していく（テーパ化区間Ｔ）。そして、線引速度がゼロ
値になったら第１遷移区間Ｃ1 を経ることなく線引速度
を再びゼロ値から第２設定値Ｓ2 まで徐々に増速するよ
うにする。この場合においても、図２に示すような第２
形態のテーパ型光ファイバを得ることができる。
【００６５】上記第１及び第２実施形態では、第１設定
値Ｖ1 またはＳ1 と、第２設定値Ｖ2 またはＳ2 との間
の増減変更を徐々に行うようにしているが、これに限ら
ず、例えば一気に行うようにしてもよい。この場合にお
いても、速度変更に伴い溶融部１０の溶融形状が変化
し、変更後の速度に対応した溶融形状に安定するまでの
間に第２形態のテーパ型光ファイバを得ることができ
る。
【００６６】上記第１及び第２実施形態では、線引速度
Ｓ及び母材送り速度Ｖの内のいずれか一方を一定にし他
方を増減変更するようにしているが、これに限らず、上
記線引速度Ｓと母材送り速度Ｖとの速度差を相対的に変
更すればよいため、例えば母材送り速度Ｖと線引速度Ｓ
とを共に変更して両者間の相対速度差を変更するように
してもよい。
【００６７】また、上記第１及び第２実施形態では、制
御手段９により速度の変更制御を行うようにしている
が、これに限らず、例えば手動により速度変更を行うよ
うにしてもよい。
【００６８】さらに、上記第１及び第２実施形態では、
線引用母材としてコアとクラッドとを有するものを用い
て線引することにより、コアとクラッドとを有する光フ
ァイバを得るようにしているが、これに限らず、線引用
母材として均一材料のものを用いてクラッドとコアとの
区別のない例えばポリマークラッドファイバの線引を行
うようにしてもよい。この場合、光ファイバ外径の外径
が長手方向に徐々に変化するテーパ型のポリマークラッ
ドファイバを得ることができる。
【００６９】
【実施例】
＜第１実施例＞第１実施形態の製造方法、すなわち、母
材送り速度の変更制御による製造方法に基づいて試作を
行った。
【００７０】（目標諸元）ソリトンパルス（孤立波）伝
送におけるパルス圧縮に使用するための分散分布ファイ
バとして、＋１０〜＋０．４ｐｓｅｃ（ピコセック）／
ｋｍ／ｎｍ（ナノメータ）の分散勾配を有するよう、フ
ァイバ条長７０ｍのテーパ部の一端側の光ファイバ外径
Ｄ1 が１０５μｍ、他端側の光ファイバ外径Ｄ2 が１２
５μｍとなる第２形態のテーパ型光ファイバを得ること
を目標とした。
【００７１】（製造方法）コア径及びクラッド径が所定
比率で長手方向に均一になるように作成した母材外径Ｒ
が２３．１ｍｍの母材を用い、光ファイバ外径Ｄが１２
５μｍとなるように線引速度Ｓ及び母材送り速度Ｖを設
定した。すなわち、線引速度Ｓとして２０ｍ／ｍｉｎ
に、母材送り速度Ｖとして０．６ｍｍ／ｍｉｎにそれぞ
れ設定し、まず、０．６ｍｍ／ｍｉｎの母材送り速度で
母材を送りつつ２０ｍ／ｍｉｎの線引速度で線引を開始
した。そして、上記線引速度を２０ｍ／ｍｉｎで一定に
維持しつつ、線引途中で上記母材送り速度をゼロ、すな
わち、母材送りを一気に停止し、光ファイバ外径が目標
外径である１０５μｍに細くなった時点で線引作業を停
止した。
【００７２】（製造結果及び考察）上記の線引の結果、
図９に示すように、母材送りを停止した時点から光ファ
イバ外径（図９にはファイバ径と表示）が１２５μｍか
ら徐々にかつ滑らかに細径化され、ほぼ７０ｍのファイ
バ条長（図９にはファイバ長と表示；ファイバ長の１目
盛りは１０ｍを表す）分走行した後に１０５μｍとなっ
た。この場合、光ファイバの条長１ｍ当りの細径化され
る度合い、すなわち、外径変化率は０．３５μｍ／ｍと
なった。また、その外径変化率は母材外径に依存すると
考えられ、このため、光ファイバ外径を１２５μｍから
１０５μｍにテーパ状に変化させるファイバ条長の調整
を行うには母材外径を調整する必要があると考えられ
る。つまり、上記外径変化率を上げてファイバ条長を短
縮化するには母材外径をより細くすればよいことにな
る。また、この場合、母材送りを光ファイバの一方の目
標外径に対応する所定速度から停止するように制御すれ
ばよいだけである上、その母材送りの停止制御を光ファ
イバの他方の目標外径に到達した時点で変更して再び上
記所定速度まで増速制御すればよいために、光ファイバ
の外径の制御を容易に行うことができ、かつ、目標外径
へのテーパ状の変更を確実に行うことができる。なお、
上記設定の母材送り速度（０．６ｍｍ／ｍｉｎ）は実測
値では０．５８５６ｍｍ／ｍｉｎであった。
【００７３】＜第２実施例＞上記第１実施例と同様の母
材送り速度の変更制御による製造方法に基づいて、第１
設定値からから第２設定値に増速側に変化させる増速側
制御の場合と、母材送り速度を所定の設定値からゼロ
（停止）に変化させる停止制御の場合とについて光ファ
イバの外径変化の特性比較を行った。
【００７４】（目標諸元）テーパ部の一端側の光ファイ
バ外径Ｄ1 が１２５μｍ、他端側の光ファイバ外径Ｄ2
が４００μｍとなる第２形態のテーパ型光ファイバを得
ることを目標とした。
【００７５】（製造方法）コア径及びクラッド径が所定
比率で長手方向に均一になるように作成した母材外径Ｒ
が１０ｍｍの母材と、１５ｍｍの母材との２種類のもの
を用い、増速側制御の場合、光ファイバ外径Ｄが１２５
μｍとなるように線引速度Ｓ0 及び母材送り速度の第１
設定値Ｖ1 を設定し、上記線引速度Ｓ0 で光ファイバ外
径Ｄが４００μｍとなる母材送り速度の第２設定値Ｖ2
を設定して、上記の各母材について、線引速度Ｓ0 で一
定に維持しつつ、母材送り速度を第１設定値Ｖ1 から第
２設定値Ｖ2 に変化させた。また、停止制御の場合、上
記の２種類の母材について、線引速度Ｓ0 で一定に維持
しつつ、母材送り速度を第２設定値から一気に停止状態
になるように変化させ、光ファイバ外径が目標外径であ
る１２５μｍに細くなった時点で線引作業を停止した。
【００７６】（製造結果及び考察）上記の増速制御につ
いて母材外径が１０ｍｍの場合には図１０に曲線Ａ−１
０で、母材外径が１５ｍｍの場合には曲線Ａ−１５でそ
れぞれ示す特性となり、また、上記の停止制御について
母材外径が１０ｍｍの場合には図１０に曲線Ｂ−１０
で、母材外径が１５ｍｍの場合には曲線Ｂ−１５でそれ
ぞれ示す特性となった。
【００７７】これらの試験結果によれば、光ファイバ外
径が１２５μｍと４００μｍとの間でテーパ状に変化す
る光ファイバの条長は、増速側制御の場合が停止制御の
場合よりも短くなり、かつ、母材外径が小径である方が
大径であるものよりも短くなるという特性のあることが
分かる。従って、母材送り速度の増減変更の場合、得ら
れるテーパ部（テーパ型光ファイバ）の条長の大小は母
材外径に依存することが分かる。
【００７８】＜第３実施例＞第２実施形態の製造方法、
すなわち、線引速度の変更制御による製造方法に基づい
て試作を行った。
【００７９】（目標諸元）第１実施例と同様にソリトン
パルス伝送におけるパルス圧縮に使用するための分散分
布ファイバとして、＋１０〜＋０．４ｐｓｅｃ／ｋｍ／
ｎｍの分散勾配を有するよう、条長が比較的短尺でテー
パ部の一端側の光ファイバ外径Ｄ1 が１０５μｍ、他端
側の光ファイバ外径Ｄ2 が１２５μｍとなる第２形態の
テーパ型光ファイバを得ることを目標とした。
【００８０】（製造方法）コア径及びクラッド径が所定
比率で長手方向に均一になるように作成した母材外径Ｒ
が２３．１ｍｍの母材を用い、光ファイバ外径Ｄが１２
５μｍとなるように線引速度の第１設定値Ｓ1 及び母材
送り速度Ｖ0 を設定し、加えて、その母材送り速度Ｖ0
で光ファイバ外径Ｄが１０５μｍとなるように線引速度
の第２設定値Ｓ2 を設定した。すなわち、線引速度の第
１設定値Ｓ1 として２０ｍ／ｍｉｎを、第２設定値Ｓ2
として３１．２５ｍ／ｍｉｎを、母材送り速度Ｖ0 とし
て０．６ｍｍ／ｍｉｎをそれぞれ設定した。そして、ま
ず、０．６ｍｍ／ｍｉｎの母材送り速度Ｖ0 で母材を送
りつつ２０ｍ／ｍｉｎの線引速度で線引を開始した。そ
して、上記母材送り速度を０．６ｍｍ／ｍｉｎで一定に
維持しつつ、線引途中で上記線引速度を３１．２５ｍ／
ｍｉｎに増速側に変更し、短時間の経過の後、線引速度
を再び２０ｍ／ｍｉｎに減速側に変更し、このような線
引速度の増速・減速を段階的に繰り返して線引を行っ
た。また、上記の母材外径とは異なる１９．９ｍｍの外
径を有する母材を用いて、上記の２３．１ｍｍ外径の母
材の場合と同様の製造方法で線引を実施した。
【００８１】（製造結果及び考察）上記の外径２３．１
ｍｍの母材を用いた線引の結果、図１１に示すように、
第１設定値Ｓ1 （２０ｍ／ｍｉｎ）の線引速度を第２設
定値Ｓ2 （３１．２５ｍ／ｍｉｎ）に増速すると、光フ
ァイバ外径が１２５μｍから１０５μｍに変化し、次
に、第２設定値Ｓ2 から第１設定値Ｓ1 に減速すると、
光ファイバ外径がほぼ１００μｍからほぼ１２０μｍに
変化し、さらに、第１設定値Ｓ1 から第２設定値Ｓ2 に
増速すると、光ファイバ外径がほぼ１２５μｍからほぼ
１０５μｍに変化した。そして、上記線引速度の増速側
と減速側との変更制御によりほぼ５ｍの条長のテーパ部
が得られた。また、外径１９．９ｍｍの母材を用いて線
引を行った場合にも、上記の外径２３．１ｍｍの母材を
用いた場合と同様に光ファイバ外径が１２５μｍと１０
５μｍとの間でテーパ状に変化するテーパ部が得られ
た。なお、本試作結果における光ファイバ外径の若干の
変動は装置の外乱によるものと考えられる。
【００８２】今回の試作では、上記線引速度の変更の速
度変化率を比較的大きくして、つまり、極めて短時間で
変更しているため、これに対応してテーパ部の条長もほ
ぼ５ｍと比較的短尺のものが得られた。従って、この速
度変化率を調整することによりテーパ部の条長を変更調
整することができると考えられる。また、上記のテーパ
部の両端の光ファイバ外径の比率は、第１設定値Ｓ1 と
第２設定値Ｓ2 との両線引速度の比率によって定まるた
め、本第３実施例の場合には第１もしくは第２実施例の
如くテーパ部条長の母材外径に対する依存性はなく、異
なる外径の母材であっても、上記の線引速度についての
第１及び第２設定値の設定調整によって所望の条長で所
望の外径変化率のテーパ部の製造を行うことができる。
【００８３】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明におけるテーパ型光ファイバの製造方法によれば、第
２形態のテーパ型光ファイバをコア径及びクラッド径が
長手方向に一定の通常の母材を用いて容易に製造するこ
とができ、しかも、線引速度と母材送り速度との間の速
度差の増減変更に応じて上記コア径及びクラッド径がＣ
／Ｃ一定という関係を維持して共に長手方向に対しテー
パ状に変化する第２形態のテーパ型光ファイバを確実に
得ることができる。
【００８４】請求項２記載の発明によれば、請求項１記
載の発明による効果に加えて、請求項１記載の発明にお
ける速度差の相対変更を容易かつ確実に行うことがで
き、その結果、確実に所定寸法の第２形態のテーパ型光
ファイバを工業的に容易に得ることができる。
【００８５】請求項３記載の発明によれば、請求項２記
載の発明の増減変更の具体的な方法を特定することがで
きる。そして、母材送り速度の増減変更による光ファイ
バの外径変動を比較的小さく抑えて、より正確な形状を
有する第２形態のテーパ型光ファイバを得ることができ
る。
【００８６】請求項４記載の発明によれば、請求項３記
載の発明による製造方法のより具体的な構成を特定する
ことができる。
【００８７】請求項５記載の発明によれば、請求項３記
載の発明による製造方法のより具体的な構成を特定する
ことができる。そして、この場合、請求項４記載の発明
の場合よりも長い条長のテーパ型光ファイバを得ること
ができる。
【００８８】請求項６記載の発明によれば、請求項４ま
たは請求項５記載の発明による効果に加えて、母材送り
速度の増減変更の変更制御を容易に行うことができる。
【００８９】請求項７記載の発明によれば、請求項２記
載の発明の増減変更の具体的な方法を特定することがで
きる。そして、線引速度の増減変更によりテーパ型光フ
ァイバの条長として上記の母材送り速度を増減変更する
場合と比べ長いものを得ることができる上、その条長の
調整も容易に行うことができる。
【００９０】請求項８記載の発明によれば、請求項７記
載の発明による製造方法のより具体的な構成を特定する
ことができる。そして、この場合、比較的急勾配のテー
パ型光ファイバを得ることができる。
【００９１】請求項９記載の発明によれば、請求項７記
載の発明による製造方法のより具体的な構成を特定する
ことができる。そして、この場合、比較的緩勾配のテー
パ型光ファイバを得ることができる上、その勾配の調節
を線引速度の増減変更の変更速度の調節により容易に行
うことができる。
【００９２】請求項１０記載の発明によれば、請求項２
記載の発明による効果に加えて、溶融部位置を一定に保
った状態で能率よく連続してテーパ型光ファイバの製造
行うことができる。しかも、増減変更による母材から光
ファイバへの細径化度合の変更を確実に所定のものとす
ることができ、所望の形状を有する第２形態のテーパ型
光ファイバを確実に得ることができる。
【００９３】請求項１１記載の発明によれば、請求項１
記載の発明の如くコア及びクラッドからなる光ファイバ
ではなく、均一材質を有し、かつ、その外径が長手方向
に連続的に変化するような形態のテーパ型光ファイバを
容易かつ確実に製造することができる。
【００９４】また、請求項１２記載の発明によれば、請
求項１または請求項１１による効果に加えて、必要とす
るテーパ型光ファイバの両端の各線径値に基づいて、そ
の各線径値の光ファイバ位置に線引工程と同時に自動的
にマーキングすることができ、線引工程の後にマーキン
グされた光ファイバ位置で切断することにより、線引工
程後に光ファイバの線径を測定してテーパ型光ファイバ
部分を特定するという作業を省略して、必要とするテー
パ型光ファイバを容易に得ることができる。
【００９５】さらに、請求項１３記載の発明によれば、
請求項１または請求項１１による効果に加えて、必要と
するテーパ型光ファイバの両端の各線径値に基づいて、
その各線径値の光ファイバ位置で線引工程を行いつつ自
動的に切断処理することができ、線引工程後に光ファイ
バの線径を測定してテーパ型光ファイバ部分を特定した
上でそのテーパ型光ファイバ部分を切断処理するという
作業を省略して、線引工程と同時に必要とするテーパ型
光ファイバを容易に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１形態のテーパ型光ファイバの部分正面図で
ある。
【図２】第２形態のテーパ型光ファイバの部分正面図で
ある。
【図３】第３形態のテーパ型光ファイバの部分正面図で
ある。
【図４】第１形態のテーパ型光ファイバの製造原理を示
す斜視図である。
【図５】本発明の実施形態における線引工程を行うため
の装置を示す模式図である。
【図６】第１実施形態の線引工程における線引速度、母
材送り速度及び光ファイバ外径と、線引される光ファイ
バの長さとの関係図である。
【図７】速度設定方法を説明するための線引途中の母材
と光ファイバとの部分斜視図である。
【図８】第２実施形態の線引工程における線引速度、母
材送り速度及び光ファイバ外径と、線引される光ファイ
バの長さとの関係図である。
【図９】第１実施例における光ファイバ外径と光ファイ
バ長との関係図である。
【図１０】第２実施例における光ファイバ外径と光ファ
イバ長との関係図である。
【図１１】第３実施例における光ファイバ外径と光ファ
イバ長との関係図である。
【符号の説明】
１ 線引用母材 ２ 光ファイバ ８ 線径検出手段 １１ マーキング手段 １２ 切断手段 Ｖ1 母材送り速度の第１設定値 Ｖ2 母材送り速度の第２設定値 Ｓ1 線引速度の第１設定値 Ｓ2 線引速度の第２設定値 Ｄ1 ，Ｄ2 光ファイバ外径，光ファイバのクラッド
径 ｄ1 ，ｄ2 光ファイバのコア径 Ｆt テーパ部（第２形態のテーパ型光ファイ
バ）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 御前 俊和 兵庫県伊丹市池尻４丁目３番地 三菱電線 工業株式会社伊丹製作所内

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 コアとクラッドとを有する光ファイバ用
    母材を作成する母材作成工程と、上記母材の先端を溶融
    させながら線引して光ファイバを得る線引工程とを備え
    たテーパ型光ファイバの製造方法において、 上記線引工程では、コア径及び母材外径が共に長手方向
    にわたり略同じに作成された母材を用いて線引を行い、
    かつ、上記光ファイバの線引速度と、母材の母材送り速
    度との間の速度差を線引の進行途中で相対的に増減変更
    させながら線引を行うようにすることを特徴とするテー
    パ型光ファイバの製造方法。
  2. 【請求項２】 請求項１において、 線引工程における光ファイバの線引速度と、母材の母材
    送り速度との内のいずれか一方を一定にしつつ、他方を
    増減変更させるようにすることを特徴とするテーパ型光
    ファイバの製造方法。
  3. 【請求項３】 請求項２において、 光ファイバの線引速度を一定にする一方、母材の母材送
    り速度を増減変更させるようにすることを特徴とするテ
    ーパ型光ファイバの製造方法。
  4. 【請求項４】 請求項３において、 母材の送り速度を第１設定値と第２設定値との相互間で
    一気に増減変更させるようにすることを特徴とするテー
    パ型光ファイバの製造方法。
  5. 【請求項５】 請求項３において、 母材の送り速度を第１設定値と第２設定値との間で徐々
    に増減変更させるようにすることを特徴とするテーパ型
    光ファイバの製造方法。
  6. 【請求項６】 請求項４または請求項５において、 第１設定値または第２設定値のいずれか一方がゼロ値で
    あることを特徴とするテーパ型光ファイバの製造方法。
  7. 【請求項７】 請求項２において、 母材の母材送り速度を一定にする一方、光ファイバの線
    引速度を増減変更させるようにすることを特徴とするテ
    ーパ型光ファイバの製造方法。
  8. 【請求項８】 請求項７において、 線引速度を第１設定値と第２設定値との相互間で一気に
    増減変更させるようにすることを特徴とするテーパ型光
    ファイバの製造方法。
  9. 【請求項９】 請求項７において、 線引速度を第１設定値と第２設定値との間で徐々に増減
    変更させるようにすることを特徴とするテーパ型光ファ
    イバの製造方法。
  10. 【請求項１０】 請求項２において、 線引速度と母材送り速度とを、線引される光ファイバの
    体積と、線引により母材が減少する母材の体積減少分と
    が互いに等しくなるように設定することを特徴とするテ
    ーパ型光ファイバの製造方法。
  11. 【請求項１１】 均一な材質の光ファイバ用母材を作成
    する母材作成工程と、上記母材の先端を溶融させながら
    線引して光ファイバを得る線引工程とを備えたテーパ型
    光ファイバの製造方法において、 上記線引工程では、母材外径が長手方向にわたり略同じ
    に作成された母材を用いて線引を行い、かつ、上記光フ
    ァイバの線引速度と、母材の母材送り速度との間の速度
    差を線引の進行途中で相対的に増減変更させながら線引
    を行うようにすることを特徴とするテーパ型光ファイバ
    の製造方法。
  12. 【請求項１２】 請求項１または請求項１１において、 進行途中に光ファイバの線径を検出する線径検出手段
    と、進行途中に光ファイバの外面にマーキングを付与す
    るマーキング手段とを用い、 線引工程を進行させながら光ファイバの線径を線径検出
    手段により検出し、検出された光ファイバの線径が所定
    の線径値である時、その所定の線径値が検出された光フ
    ァイバ位置に上記マーキング手段によりマーキングする
    マーキング工程を上記線引工程と同時に行うようにする
    ことを特徴とするテーパ型光ファイバの製造方法。
  13. 【請求項１３】 請求項１または請求項１１において、 進行途中に光ファイバの線径を検出する線径検出手段
    と、進行途中に光ファイバを切断処理する切断手段とを
    用い、 線引工程を進行させながら光ファイバの線径を線径検出
    手段により検出し、検出された光ファイバの線径が所定
    の線径値である時、その所定の線径値が検出された光フ
    ァイバ位置で光ファイバを上記切断手段により切断処理
    する切断工程を上記線引工程と同時に行うようにするこ
    とを特徴とするテーパ型光ファイバの製造方法。
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