(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラスパイプに対しガラスロッドを内挿し、上記ガラスパイプとガラスロッドとの間の隙間を上記ガラスパイプの一端側から強制吸引することにより減圧しつつ、上記ガラスパイプ及びガラスロッドと加熱源とをこの加熱源による加熱が上記ガラスパイプの他端側から一端側に向けて軸方向に順次行われるように相対移動させて、上記ガラスパイプとガラスロッドとを溶着して順次一体化させる光ファイバ用母材の製造方法において、
上記加熱源は、上記ガラスパイプの周囲から中心に向かって熱を伝達させるものであり、
上記加熱源による加熱を、上記ガラスパイプの他端位置よりも軸方向外側位置から開始して上記ガラスロッドの他端部を加熱し、その後に上記ガラスパイプとガラスロッドとの双方を加熱するようにする
ことを特徴とする光ファイバ用母材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特にガラスロッドにガラスパイプを被せ両者を一体化させるロッドインチューブ法による光ファイバ用母材の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、この種の光ファイバ用母材の製造方法として、図３に示すように、クラッドとなる比較的肉厚のガラスパイプ（ジャケット管）１内を減圧した状態に維持しつつ、上記ガラスパイプ１と、このガラスパイプ１に内挿されたガラスロッド２とを溶着させて一体化するロッドインチューブ法が知られている。このものでは、チャック６ｂにより垂直支持された上記ガラスパイプ１に対しガラスロッド２を内挿した後、上記ガラスパイプ１の上下方向一端側（上端側）に溶着した補助パイプ５ｂの外周面の２〜３箇所を加熱して内方に突出する突起部７，７を形成し、各突起部７の先端を上記ガラスロッド２の外周面に点付けることにより上記ガラスロッドの上端側を上記ガラスパイプ１の軸心位置に支持する一方、上記ガラスパイプ１の他端側（下端側）に溶着した補助パイプ５ａの開口を封止して上記ガラスロッド２を支持するようにしている。そして、上記ガラスパイプ１及びガラスロッド２を位置固定された環状の電気炉１０内に挿入し、上記上端側の補助パイプ５ｂの開口より強制吸引して上記ガラスパイプ１とガラスロッド２との間の環状の隙間９を減圧状態にする。次に、この減圧状態を維持しつつ、上記環状電気炉１０に対し上記ガラスパイプ１及びガラスロッド２を下方に移動させて上記環状電気炉１０により上記ガラスパイプ１の下端位置から上端側にかけて順次加熱していき、両者を順次溶着させて一体化するようにしている。なお、６ａは上記ガラスパイプ２の下端に同軸上に接合された補助棒４を支持するためのチャック、６ｃは上記上端側の補助パイプ５ｂを支持するためのチャックである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来の光ファイバ用母材の製造方法においては、環状電気炉はガラスパイプの外周側に位置しており、このガラスパイプの周囲から中心に向かって熱が伝達してガラスロッドが間接的に加熱されるようになっているため、このガラスパイプの肉厚、及び、このガラスパイプとガラスロッドとの間の隙間の大きさによっては熱伝達が悪くなり、上記ガラスパイプとガラスロッドとの温度差が大きい状態になってしまうことがある。上記温度差が大きい場合には上記ガラスパイプとガラスロッドとの熱膨張率の差が大きくなるため、上記ガラスパイプ及びガラスロッドを一体化した際に歪み易くなるおそれが生ずることが考えられる。この歪みは、光ファイバの伝送損失の原因ともなり得る。このような歪みは上端側よりも加熱開始位置である下端側の方に生じる場合が多く、これは、加熱開始時点ではガラスロッドまで熱が伝わらず低温状態のままであるのに対し、上記環状電気炉が上記ガラスロッドに対して、相対的に上端側に移動して上記ガラスパイプとガラスロッドとが溶着されるようになると、既に溶着されている下端側から上端側に向けて上記ガラスロッドの上下方向に熱が伝導して上記ガラスロッド全体の温度が上がり、上記ガラスパイプとの温度差が小さくなって、両者の熱膨張率がほぼ等しくなるためと考えられる。また、特に上記ガラスパイプとガラスロッドとの間の隙間が広い状態で両者の一体化を行うような場合には、熱伝達がより一層悪くなるため、上記ガラスパイプとガラスロッドとの温度差が大きくなりやすく、より一層歪み易くなるおそれが生ずることが考えられる。
【０００４】
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、低損失の光ファイバ用母材の製造の確実化を図ることにある。
【０００５】
【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、ガラスパイプに対しガラスロッドを内挿し、上記ガラスパイプとガラスロッドとの間の隙間を上記ガラスパイプの一端側から強制吸引することにより減圧しつつ、上記ガラスパイプ及びガラスロッドと加熱源とをこの加熱源による加熱が上記ガラスパイプの他端側から一端側に向けて軸方向に順次行われるように相対移動させて、上記ガラスパイプとガラスロッドとを溶着して順次一体化させる光ファイバ用母材の製造方法を前提としている。この方法において、上記加熱源は、上記ガラスパイプの周囲から中心に向かって熱を伝達させるものであり、上記加熱源による加熱を、上記ガラスパイプの他端位置よりも軸方向外側位置から開始して上記ガラスロッドの他端部を加熱し、その後に上記ガラスパイプとガラスロッドとの双方を加熱する構成とする方法である。
【０００６】
上記の構成の場合、加熱開始位置がガラスパイプの他端位置よりも軸方向外側位置であるため、上記ガラスパイプの他端から突出したガラスロッドがまず加熱される。このため、上記ガラスロッドの軸方向に熱が伝導し、上記ガラスロッド全体の温度が上がる。これにより、上記ガラスパイプとガラスロッドとの温度差を小さくすることが可能になり、両者を一体化した際の歪みを防止して、低損失の光ファイバ用母材の製造の確実化が図られる。
【０００７】
【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。
【０００８】
図１は、本発明の実施形態に係る光ファイバ用母材の製造装置を示し、１はクラッドとなるガラスパイプとしてのジャケット管、２はＶＡＤ法によって製造されたコア及びクラッドの一部になるガラスロッドとしてのＶＡＤロッド、３はこのＶＡＤロッド２の一端（上端）に、このＶＡＤロッド２と同軸となるように取り付けられる補助杆、４は上記ＶＡＤロッド２の他端（下端）に、このＶＡＤロッド２と同軸となるように取り付けられる補助棒、１０は上記ジャケット管１及びＶＡＤロッド２を加熱する加熱源としての環状電気炉である。
【０００９】
上記ジャケット管１の両端にはこのジャケット管１より薄肉の補助パイプ５，５の各一端がそれぞれ溶着されており、この補助パイプ５ａ，５ｂの各他端の開口はそれぞれ加熱処理されて封止されている。
【００１０】
上記ＶＡＤロッド２は上記ジャケット管１とほぼ同長であり、上記ＶＡＤロッド２の両端がそれぞれ上記ジャケット管１の両端に対応して位置するように上記ジャケット管１に内挿されている。
【００１１】
上記補助杆３は、上記ＶＡＤロッド２とほぼ同径の中空パイプであり、その他端近傍には、図２に示すように、その内壁から径方向に貫通した貫通孔３ａ，３ａが形成されている。
【００１２】
上記ジャケット管１はチャック６ｂにより垂直になるよう把持されている一方、上記補助棒４及び補助杆３はそれぞれチャック６ａ，６ｃにより把持されており、上記チャック６ａ，６ｂ，６ｃにより、上記ジャケット管１及びＶＡＤロッド２が互いに同軸になるように位置付けられている。
【００１３】
つぎに、上記実施形態を用いた光ファイバ用母材の製造方法を説明する。
【００１４】
まず、上記ジャケット管１をチャック６ｂで垂直になるように保持して補助パイプ５ａ，５ｂを上記ジャケット管１の各開口端に連結するようにする。
【００１５】
次に、補助棒４を連結したＶＡＤロッド２を上記ジャケット管１内に挿通させ、その上端に補助杆３を連結するようにする。上記ＶＡＤロッド２を上記補助棒４及び補助杆３の部分でそれぞれ６ａ，６ｃにより保持する。そして、上記ジャケット管１とＶＡＤロッド２とが同軸になるよう位置調節する。そして、上記補助パイプ５ａ，５ｂの各開口をあぶって加熱し、この補助パイプ５ａ，５ｂの各内周面を上記補助杆３または補助棒４の外周面に対してそれぞれ溶着させて上記両補助パイプ５ａ，５ｂの開口を封止するようにする。このとき、上記補助杆３の貫通孔３ａ，３ａは上記ジャケット管１及び両補助パイプ５ａ，５ｂで形成された密閉空間８内に位置しており、上記密閉空間８と内孔３ｂとが上記貫通孔３ａ，３ａを介して連通した状態になるようになる。この状態では上記補助杆３の上端側の開口から強制吸引すれば、この補助杆３の貫通孔３ａ，３ａを通じて上記密閉空間８の圧力を大気圧以下に維持することができるようになる。
【００１６】
そして、位置固定された環状電気炉１０内に上記ジャケット管１及びＶＡＤロッド２を挿入するようにし、上記の如くして上記密閉空間８を減圧状態に維持しつつ上記環状電気炉１０により加熱する。この加熱は、まず、上記ジャケット管１の下端位置よりも軸方向外側位置（図１の下側位置）、すなわち上記ＶＡＤロッド２に対して熱が伝わり易いような位置、例えば上記下端側の補助パイプ５ａの封止位置付近、具体的には封止位置または封止位置よりも軸方向下側位置の補助棒４位置を上記環状電気炉１０に対して位置付けるようにする。次に、上記ジャケット管１及びＶＡＤロッド２を下方に移動させると、上記ジャケット管１及びＶＡＤロッド２が上記補助棒４位置から上方に順に加熱されるようになり、上記ジャケット管１の内周面と上記ＶＡＤロッド２の外周面とが溶着し、一体化して光ファイバ用母材を製造することができるようになる。
【００１７】
上記の加熱溶着に際し、ジャケット管１の下端位置よりも軸方向下側位置である補助棒４位置から加熱を開始すると上記補助棒４が直接加熱されるようになり、この補助棒４からＶＡＤロッド２に熱が伝導し、このＶＡＤロッド２の温度が上がるようになる。これにより、上記バーナ１０を上記ジャケット管１の上端側に相対移動させてこのジャケット管１の外周面を加熱するようになっても、上記ジャケット管１とＶＡＤロッド２との温度差及び熱膨張率の差を可及的に小さくすることができ、両者を一体化した際の歪みを防止することができるようになる。
【００１８】
また、上記ＶＡＤロッド２は、補助杆３及び補助棒４を把持することにより、両端支持されるようになるため、上記ジャケット管１と同軸になるように位置調節することが容易になり、しかも、精度よく位置付けることができるようになる。このため、上記ジャケット管１とＶＡＤロッド２との間の隙間を大きくしても、上記ジャケット管１の軸心位置に対する上記ＶＡＤロッド２の偏心量を可及的に小さくすることができ、上記隙間を小さくして偏心量による影響を小さくするという従来行われてきた方法を採用する必要がない。このようにジャケット管１とＶＡＤロッド２との間の隙間が大きい状態で両者の一体化を行っても、加熱開始時点で上記補助棒４が直接加熱されるため、上記隙間の大きさに拘わらず上記ジャケット管１とＶＡＤロッド２との温度差を小さくすることが可能になり、両者を一体化した際の歪みを防止することができるようになる。
＜他の実施形態＞
なお、本発明は上記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、上記実施形態では、補助杆３をＶＡＤロッド２に接合し、密閉空間８と上記補助杆３の内孔３ｂとを貫通孔３ａ，３ａを介して連通させた状態にし、上記補助杆３の開口より強制吸引するような製造装置を用いているが、これに限らず、図３に示すように、従来のロッドインチューブ法に係る製造装置に対して本発明の方法を適用してもよい。この場合において、例えば、環状電気炉１０による加熱開始位置を上記ジャケット管１の下端位置よりも軸方向下側位置（同図の２点鎖線参照）にすれば、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００１９】
また、上記実施形態では、ジャケット管１及びＶＡＤロッド２を環状電気炉１０により溶着させるようにしているが、これに限らず、加熱源として例えばバーナを用いて、上記ジャケット管１及びＶＡＤロッド２を溶着させるようにしてもよい。この場合、上記ジャケット管１及びＶＡＤロッド２を軸回りに回転させながら上記バーナにより両者を軸方向に順次加熱するのが好ましい。
【００２０】
【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光ファイバ用母材の製造方法によれば、ガラスパイプの他端から突出したガラスロッドがまず加熱されるため、ガラスロッドの軸方向に熱が伝導し、上記ガラスロッド全体が十分に加熱されるようになる。これにより、上記ガラスパイプとガラスロッドとの温度差を小さくすることができ、両者を一体化した際の歪みを防止して、低損失の光ファイバ用母材の製造の確実化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施形態を示す断面説明図である。
【図２】  補助杆を示す断面図である。
【図３】  従来のロッドインチューブ法による製造装置を示す図１対応図である。
【符号の説明】
１            ジャケット管（ガラスパイプ）
２            ＶＡＤロッド（ガラスロッド）
１０          環状電気炉（加熱源）
【図１】
0003676553.tif 000002
【図２】
0003676553.tif 000003
【図３】
0003676553.tif 000004