JPH0930825A - 光ファイバ母材の製造方法 - Google Patents

光ファイバ母材の製造方法

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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 透明ガラス時に曲がりの発生した母材インゴ
ットから、その加熱延伸で径の小さい光ファイバ母材ロ
ッドを曲がりの小さいものとして製造する光ファイバ母
材の製造方法を提供する。 【解決手段】 本発明による光ファイバ母材の製造方法
は、図1に示したように母材インゴットをこれより小径
の母材ロッドに延伸して光ファイバ母材を製造する方法
において、母材インゴット1を延伸装置4にセットした
状態にて母材インゴットの中心と延伸装置の軸中心との
ずれ量を位置測定器9で測定し、そのずれ量に基づいて
母材インゴットの中心が延伸装置の軸中心と一致するよ
う、母材インゴットの把持角度を変更することにより母
材インゴットの位置を移動させることを特徴とするもの
である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は光ファイバ母材の製
造方法、特には光ファイバ母材インゴットをこれより小
径の母材ロッドに延伸する工程において、延伸後の光フ
ァイバ母材ロッドの曲がりを低減化する光ファイバ母材
の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】母材インゴットをこれより小径の母材ロ
ッドに延伸して光ファイバ母材を製造する方法について
は、従来から光ファイバ母材を酸水素火炎や電気炉で加
熱し、軟化させながら加熱溶融部の外径を外径測定器な
どで測定し、その測定値に基づいて引取り速度を制御す
るという方法がとられている。しかし、母材インゴット
は多孔質ガラス母材から透明ガラス化するときに収縮
し、この収縮の度合は円周方向でバラツキが生ずるの
で、透明ガラス時には母材インゴットが曲がってしまう
ことがある。
【0003】このように曲がってしまった母材インゴッ
トをより小径の母材ロッドに延伸するために延伸装置に
セットすると、母材インゴットが延伸装置の中心に位置
せず、これを昇温すると母材インゴットの周方向に温度
分布が生じ、この周方向の温度分布が母材インゴットを
延伸する際に粘度の差として現われるので、これが母材
インゴットより製作される母材ロッドの曲がりの原因と
なる。
【0004】また、母材インゴットに曲がりがある場合
には、母材インゴットの把持角度が鉛直方向からずれる
ことがあるし、引き取るときの力の方向が鉛直方向から
ずれていることがあり、このように引き取る方向が鉛直
でない場合には、母材インゴットに働く力は水平方向の
力成分を持つので、母材インゴットを延伸して製作され
る母材ロッドに曲がりが生じ易くなり、母材インゴット
の曲がりの量が長手方向で変化している場合には、母材
インゴットに働く上記水平方向の力成分が変化するので
この曲がりがより複雑な形状を有することになり、製造
工程上好ましくない現象が発生する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このように母材ロッド
に曲がりが一旦発生すると、延伸装置の吊り下げ機構お
よび引き取り機構の中心軸が精度よく一致している場合
でも延伸中にその曲がりが解消されることは少なく、延
伸の最後まで一旦生じた曲がりの影響が及んでしまいが
ちであることから、母材ロッドの引取り開始側の部分に
曲がりが生じてしまうと、その曲がりが次の曲がりを誘
発させ易く、次々の曲がりが生ずる可能性があり、母材
ロッド全長にわたって曲がりが生じてしまうこととな
る。
【0006】したがって、母材インゴットより延伸され
曲がりの生じた母材ロッドは、曲がりを修正する必要が
あるため、母材ロッドを光ファイバに線引きするに当っ
ては予めこの曲がりを修正するという工程が必要で、こ
れが作業効率を大きく低下させるという不利があるの
で、生産性向上のために母材インゴット自身が曲がって
いても、この母材インゴットを延伸した場合にも曲がり
の少ない母材ロッドを得る方法が求められている。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明はこのような不
利、問題点を解決した光ファイバ母材の製造方法に関す
るものであり、これは母材インゴットをこれより小径の
母材ロッドに延伸して光ファイバ母材を製造する方法に
おいて、母材インゴットを延伸装置にセットした状態に
て母材インゴットの中心と延伸装置の軸中心とのずれ量
を測定し、そのずれ量に基づいて母材インゴットの中心
が延伸装置の軸中心と一致するよう、母材インゴットの
把持角度を変更することにより母材インゴットの位置を
移動させることを特徴とするものである。
【0008】本発明による光ファイバ母材の製造方法は
上記したように曲がりをもつ母材インゴットを延伸装置
にセットし、母材インゴットの中心と延伸装置の軸中心
とのずれ量を測定し、このずれ量に基づいて母材インゴ
ットの中心が延伸装置の軸中心と一致するように、母材
インゴットの把持角度を変更して母材インゴットの位置
を移動させるものである。すなわち、母材インゴットの
把持用ダミー棒の位置に芯ずれがある場合や母材インゴ
ットに曲がりがある場合に、母材インゴットをそのまま
延伸装置にセットすると母材インゴットの中心と延伸装
置の軸中心が一致しないので、これについてはまず母材
インゴットの軸中心と延伸装置の軸中心との位置のずれ
量および母材インゴットの傾きを位置測定手段で測定す
る。
【0009】ついで、この位置ずれ量および母材インゴ
ットの傾きに応じて母材インゴットの把持部チャック機
構の角度を調整して母材インゴットの軸中心と延伸装置
の軸中心と一致させるのであるが、この把持角度の調整
は加熱源近傍の母材インゴットの軸中心が延伸装置の軸
中心に一致するように、把持チャック機構が母材インゴ
ットの中心部から上側把持部チャック機構までの距離を
半径とした球面上を移動することにより母材インゴット
の把持角度、ひいては母材インゴットの傾きを変更する
ようにすればよい。
【0010】そして、この状態で昇温を行ない、所定時
間経過後に延伸を開始すればよいが、延伸時の外径制御
については従来と同じ延伸中のテーパー部の外径を測定
して、その外径が一定値になるように制御すればよい。
しかし、これについては延伸開始後においても、一定時
間間隔で母材インゴットと延伸装置の軸ずれ量および母
材インゴットの傾きを測定し、これに基づいて把持角度
の調整を行なって母材インゴットの位置調整を繰返し実
施すれば、母材ロッド全長にわたって母材インゴットの
軸中心と延伸装置の軸中心を一致させつつ延伸を行なう
ことができる。
【0011】母材インゴットの軸中心と延伸装置の軸中
心がずれた場合には、母材インゴットと加熱熱源である
ヒーターとの距離に差が生じ、母材インゴットの温度に
差が生じて母材インゴットの粘度に差が生じ、母材ロッ
ドに曲がりが生じるおそれがあるが、これについては母
材インゴットの周方向を均一に加熱して母材インゴット
と延伸装置、特に加熱熱源であるヒーターとの軸ずれを
抑えれば、この母材インゴットの粘度差による曲がりの
発生を抑えることができる。
【0012】なお、本発明では上記したように、母材イ
ンゴットの位置調整を母材インゴットの把持角度の調整
によって行なうのであるが、加熱ヒーター付近における
母材インゴットは常に鉛直方向に向くことになるので、
母材インゴットの軟化部においては常に鉛直方向のみに
力が作用することになり、曲がりの発生が抑えられる。
さらにこの方法において延伸中に母材インゴットの移動
につれて繰返し母材インゴットの位置調整と調芯が行な
われ、母材インゴットは常に延伸装置の中心に位置する
ので、これは母材インゴットの一部のみに曲がりがある
ような場合にも対応できることになる。
【0013】
【発明の実施の形態】つぎに本発明の実施の形態を実施
例、比較例をあげて説明する。 実施例 図1に示したように、外径 115mm、有効部長 800mmの透
明ガラス化時に曲がりの発生した母材インゴット1の上
下に把持用ダミー棒3を溶着し、その母材インゴットの
上側を把持用ダミー棒3で球面状移動ステージ6に取り
つけた吊り下げ用チャック5に吊り下げ、これを加熱ヒ
ーター7で加熱し、これを引き下げてこれより径の小さ
い母材ロッドとするが、この場合加熱前にこの位置を位
置測定器9で測定し、引き下げた母材ロッドの外径を外
径測定器8で測定し、これらのデータをC.P.U.10に入力
する。
【0014】この場合、母材インゴットの曲がり量を図
4に示した装置により下記により測定したところ、これ
は 3.1mmで母材インゴットとしてはかなり大きな曲がり
であることが認められた。そこで、この母材インゴット
1を延伸炉4内にセットした状態で、位置測定器9−
a、9−bにより母材インゴットと延伸装置の軸中心と
のずれ量および傾きを測定したところ、 1.1mmのずれと
加熱ヒーター7近傍での母材インゴットの傾き 0.9度が
みられた[図2−(a)参照]。
【0015】よって、この母材インゴット1の傾きに応
じて吊り下げ用チャック部5を母材インゴット1の中心
部から上側把持部ダミー部3までの距離を半径とする球
面上において、母材インゴットの傾き量と同じ角度だけ
母材インゴットの傾きを補正する方向に移動させ、その
状態で再度母材インゴットの軸中心と延伸装置の軸中心
とのずれ量を測定し、この再測されたずれ量に基づいて
母材インゴットを把持している上部吊り上げ用チャック
を上記球面上に再度位置調整し、補正した[図2−
(b)参照]。
【0016】このようにして角度および位置の補正をし
たのち、昇温して延伸を行ない、延伸後の母材ロッドの
最終外径が40mmになるように引き取り速度を制御した
が、この場合、延伸を開始してから母材インゴットと延
伸装置の軸ずれ量を1分ごとに測定し、母材インゴット
を調芯しながら延伸を行なったところ、図3に示したよ
うに軸ずれ量を非常に小さいレベルに抑えることができ
た。また、この方法で延伸を行なった母材ロッドを1m
ずつ切り分けて、図4に示した装置でその曲がり量を測
定したところ、後記する表1に示したように母材ロッド
の各分割における曲がり量は 0.6mm未満と十分に小さく
することができた。 曲がり量の測定方法 母材ロッド2を図4のように台12上に置き、その上にダ
イアルゲージを設置して、母材ロッドを長手軸を中心に
一回転させたときのダイアルゲージの目盛の値を場所を
変えて求め、その振れ幅の最大の値をもって曲がり量
(mm)とした。
【0017】比較例 図1に示したように、外径 117mm、有効部長 800mmの透
明ガラス化時に曲がりの発生した母材インゴット1に、
把持用ダミー棒3を母材インゴット両端面の中心に上下
の把持用ダミー棒が一直線状に配置されるように溶着接
続した。この母材インゴット1を延伸炉4内にセットし
た状態で、位置測定器9−a、9−bにより母材インゴ
ットと延伸装置の軸中心のずれ量および母材インゴット
の傾きを測定したところ、 1.1mmのずれと 1.1度の傾き
が見られたけれども、これについては母材インゴットが
延伸装置に対してずれた状態のままで昇温して延伸を開
始させ、延伸中における外径制御は実施例と同じように
従来通りとし、母材ロッドの最終外径が40mmになるよう
に引き取り速度を制御した。
【0018】この場合、母材インゴットの位置ならびに
傾きの補正は行なわなかったが、その位置ずれ量につい
ては延伸中を通じて測定を行なったところ、図3に示し
たとおりの結果が得られ、この場合には実施例に比べて
ずれ量が大きくなっており、この方法で延伸を行なった
母材ロッドを1mずつ切り分けて、図4に示した装置で
上記により母材ロッドの曲がり量の測定をしたところ、
つぎの表1に示したように、母材ロッドの各分割におけ
る曲がり量は 0.6〜1.5mm と延伸開始側の一本を除いて
曲がりが大きくなっていることが確認された。
【0019】
【表1】
【0020】
【発明の効果】本発明は光ファイバ母材の製造方法に関
するものであるが、本発明では母材インゴットに曲がり
がある場合でも、この曲がりにもとづく母材インゴット
の中心と延伸装置の中心軸のずれが母材インゴットの把
持角度の変更により補正されるので、延伸後の光ファイ
バ母材ロッドを曲がりの少ないものとすることができる
という有利性が与えられる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による光ファイバ延伸装置の概略縦断面
図を示したものである。
【図2】(a)は本発明による曲がり母材インゴットの
セット状態図、(b)はその位置修正工程の縦断面図を
示したものである。
【図3】本発明の実施例、比較例による延伸中の母材イ
ンゴット軸中心の延伸装置の軸中心に対するずれ量のグ
ラフを図示したものである。
【図4】母材ロッドの曲がり測定器の縦断面図を示した
ものである。
【符号の説明】
1…母材インゴット 2…延伸後の母材ロッド 3…把持用ダミー棒 4…延伸炉 5…吊り下げ用チャック 6…球面状移動ステージ 7…加熱用ヒーター 8…外径測定器 9…位置測定器 10…演算処理用C.P.U. 11…延伸引取り用チャック 12…台

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 母材インゴットをこれより小径の母材ロ
    ッドに延伸して光ファイバ母材を製造する方法におい
    て、母材インゴットを延伸装置にセットした状態にて母
    材インゴットの中心と延伸装置の軸中心とのずれ量を測
    定し、そのずれ量に基づいて母材インゴットの中心が延
    伸装置の軸中心と一致するよう、母材インゴットの把持
    角度を変更することにより母材インゴットの位置を移動
    させることを特徴とする光ファイバ母材の製造方法。
  2. 【請求項2】 母材インゴットを把持するための上側把
    持部チャック機構が、母材インゴットの中心部から上側
    把持部チャック機構までの距離を半径とした球面上を移
    動することにより母材インゴットの把持角度を変更し、
    その角度変更によって母材インゴットと延伸装置の軸中
    心を一致させる請求項1に記載した光ファイバ母材の製
    造方法。
  3. 【請求項3】 母材インゴットと延伸装置の軸ずれおよ
    び母材インゴットの傾きを、延伸装置のヒーターより上
    部の母材インゴットの延伸されていない位置にて測定
    し、そのずれ量に基づいて母材インゴットの中心と延伸
    装置の軸中心を一致させる請求項1または2に記載した
    光ファイバ母材の製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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