(57)【要約】【課題】  光ファイバ用ワークの加工中に異常を適時検出することができる光ファイバの製造方法、及び、それに用いる光ファイバ用ワーク加工装置を提供する。【解決手段】  光ファイバの製造方法は、ガラス体から成る光ファイバ用ワーク１０Ｐ，５０を光ファイバ用ワーク加工装置により保持して加熱加工する加工工程を備え、加工工程において、加熱された状態の光ファイバ用ワーク１０Ｐ，５０の異常に起因する振動、または、光ファイバ用ワーク１０Ｐ，５０を加熱する熱により光ファイバ用ワーク加工装置の一部であるガラス体から成るガラス体部２５が加熱された状態でのガラス体部２５の異常に起因する振動を、アコースティックエミッションセンサ７を用いて検出することを特徴とする。【選択図】    図７
2014012625.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス体から成る光ファイバ用ワークを光ファイバ用ワーク加工装置により保持して加熱加工する加工工程を備え、
前記加工工程において、加熱された状態の前記光ファイバ用ワークの異常に起因する振動、または、前記光ファイバ用ワークを加熱する熱により前記光ファイバ用ワーク加工装置の一部であるガラス体部が加熱された状態での前記ガラス体部の異常に起因する振動を、アコースティックエミッションセンサを用いて検出する
ことを特徴とする光ファイバの製造方法。
【請求項２】
前記アコースティックエミッションセンサが検出する振動の内、周波数が６０ｋＨｚ以上９０ｋＨｚ以下の振動が時間の経過とともに増加した場合に、前記光ファイバ用ワークに異常が生じたと判断する
ことを特徴とする請求項１に記載の光ファイバの製造方法。
【請求項３】
前記加工工程は、前記光ファイバ用ワークを回転しながら加熱する工程である
ことを特徴とする請求項１または２に記載の光ファイバの製造方法。
【請求項４】
前記加工工程は、前記光ファイバ用ワークを吊持した状態で加熱する工程である
ことを特徴とする請求項１または２に記載の光ファイバの製造方法。
【請求項５】
光ファイバの製造に用いるガラス体から成る光ファイバ用ワークを加熱加工する光ファイバ用ワーク加工装置であって、
前記光ファイバ用ワークを保持する保持部と、
前記保持部に保持された光ファイバ用ワークを加熱する加熱部と、
加熱された状態の前記光ファイバ用ワークからの振動、または、前記光ファイバ用ワークを加熱する熱により当該光ファイバ用ワーク加工装置の一部でありガラス体から成るガラス体部が加熱された状態での前記ガラス体部からの振動を、検出するアコースティックエミッションセンサと、
前記アコースティックエミッションセンサからの信号を受信する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記アコースティックエミッションセンサからの信号により、ファイバ用ワークの加熱加工時における異常を検出する
ことを特徴とする光ファイバ用ワーク加工装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記アコースティックエミッションセンサが検出する振動の内、周波数が６０ｋＨｚ以上９０ｋＨｚ以下の振動が時間の経過とともに増加した場合に、前記光ファイバ用ワークに異常が生じたと判断する
ことを特徴とする請求項５に記載の光ファイバ用ワーク加工装置。
【請求項７】
前記保持部は、前記光ファイバ用ワークを回転可能に保持する旋盤に設けられる
ことを特徴とする請求項５または６に記載の光ファイバ用ワーク加工装置。
【請求項８】
前記保持部は、前記光ファイバ用ワークを吊り下げて保持する吊持部である
ことを特徴とする請求項５または６に記載の光ファイバ用ワーク加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバ用ワークの異常を適時検出することができる光ファイバの製造方法、及び、それに用いる光ファイバ用ワーク加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバは、ガラス体から成る光ファイバ用母材を線引きすることにより製造される。この線引きをする前に、一般的に、光ファイバ用母材には、ダミーと呼ばれるガラス体が溶着される。そして、このダミーに所定の治具が取り付けられて、光ファイバ用母材とダミーとの一体物が、紡糸炉中に吊り下げられる。このように光ファイバ用母材とダミーとの一体物が吊り下げられた状態で、光ファイバ用母材の少なくとも一部が加熱されて線引きされることで、光ファイバが製造される。また、光ファイバ用母材を製造する工程においてもガラス体から成るダミーにガラス多孔体を付着させる方法がとられる場合がある。例えば、ＶＡＤ（Vapor-phase Axial Desposition）法がそれに該当する。
【０００３】
このようにして光ファイバを製造するにあたり、光ファイバ用母材やダミーといったガラス体は加工対象物であり、光ファイバ用ワークと呼ばれることがある。例えば、上記のように光ファイバ用母材とダミーとが溶着される場合、光ファイバ用母材及びダミーは、それぞれ光ファイバ用ワークと呼ばれ、光ファイバ用母材を線引きする場合、光ファイバ用母材とダミーとの一体物が光ファイバ用ワークと呼ばれる。また、光ファイバ用母材が製造される工程においては、ダミーとガラス多孔体との一体物やダミーが光ファイバ用ワークと呼ばれる。
【０００４】
上記のように光ファイバ用母材が製造される際、光ファイバ用母材やダミーが互いに溶着される際、或いは、光ファイバ用母材が線引きされる際等において、光ファイバ用ワークの少なくとも一部が加熱されるため、光ファイバ用ワークは熱衝撃を受ける。このように光ファイバ用ワークが熱衝撃を受けると、光ファイバ用ワークにクラックが生じることがある。このようなクラックが生じると、製造される光ファイバが断線する等の不都合が生じることがある。従って、光ファイバ用ワークにクラック等の異常が発生した場合、迅速な対応をしなければならないことがある。
【０００５】
下記特許文献１には、レーザを用いて検査対象物を破壊することなくクラック等の異常を検査する方法が記載されている。この検査方法では、レーザ光の焦点位置における検査対象物におけるラマン散乱光強度分布からクラック発生の有無や位置を特定するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−２４７９４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上記特許文献１に記載の検査方法ではレーザ光がクラックの位置に当たる必要があり、レーザ光がクラックの位置に当たらない限り、クラックの発生を検出することができない。また、この方法では、クラックの発生後速やかにこのクラックの発生を検出することができない。
【０００８】
また、目視により光ファイバ用ワークのクラック等の異常を発見しようとしても、光ファイバ用母材とダミーとの溶着時においては、光ファイバ用ワークが回転しているためクラックの発見が困難であり、また、線引時においては、外部から線引炉中の光ファイバ用母材を目視できない。このように光ファイバ用ワークの加工中にクラック等の異常を発見することは困難であった。
【０００９】
その一方、光ファイバ用ワークにクラック等の異常が発生した場合、上記のように迅速な対応が必要となる場合があるため、光ファイバの製造工程において、光ファイバ用ワークの異常を適時検出したいという要請があった。
【００１０】
そこで、本発明は、光ファイバ用ワークの加工中に異常を適時検出することができる光ファイバの製造方法、及び、それに用いる光ファイバ用ワーク加工装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明者等の鋭意検討の結果、ガラス体の加熱中にクラックや破断等の異常が生じる場合に、ガラス体から周波数の高い振動が生じることが見出された。そこで、光ファイバ用ワークの加工中にガラス体である光ファイバ用ワークから生じる当該振動を検出することにより、加工中の光ファイバ用ワークの異常を検出することができるという結論に至った。また、本検討において、光ファイバ用ワークを加工する加工装置の一部がガラス体から成る場合、この加工装置のガラス体部分が加熱されて異常が生じる場合にも、同様の振動が生じることが見出され、この振動を検出することにより、加工中に加工装置のガラス体部分に異常が生じたことを検出することができるという結論に至り、本発明をするに至った。
【００１２】
すなわち本発明は、ガラス体から成る光ファイバ用ワークを光ファイバ用ワーク加工装置により保持して加熱加工する加工工程を備え、前記加工工程において、加熱された状態の前記光ファイバ用ワークの異常に起因する振動、または、前記光ファイバ用ワークを加熱する熱により前記光ファイバ用ワーク加工装置の一部であるガラス体部が加熱された状態での前記ガラス体部の異常に起因する振動を、アコースティックエミッションセンサを用いて検出することを特徴とする光ファイバの製造方法である。
【００１３】
アコースティックエミッションセンサは、ドリル等を用いた通常の光ファイバ用ワークの加工時に発生する振動よりも高い周波数の振動を検出し、例えば、周波数が約５０ｋＨｚ以上の振動を検出することができる。従って、光ファイバ用ワークや光ファイバ用ワーク加工装置の一部であるガラス体部が加熱されてクラック等が入り、光ファイバ用ワークや光ファイバ用ワーク加工装置のガラス体部から周波数の高い振動が生じた場合に、アコースティックエミッションセンサはこの振動を検出することができる。このようにアコースティックエミッションセンサにより当該振動を検出することにより、光ファイバ用ワークの異常や光ファイバ用ワーク加工装置のガラス体部の異常を適時検出することができる。
【００１４】
さらに、前記アコースティックエミッションセンサが検出する振動の内、周波数が６０ｋＨｚ以上９０ｋＨｚ以下の振動が時間の経過とともに増加した場合に、前記光ファイバ用ワークや光ファイバ用ワーク加工装置のガラス体部に異常が生じたと判断することが好ましい。
【００１５】
本発明者らは、ガラスから成る光ファイバ用ワークやガラス体部が加熱されて破断やクラックといった異常が生じる場合に、光ファイバ用ワークやガラス体部の形状によらず、光ファイバ用ワークやガラス体部から伝導する振動の内６０ｋＨｚ以上９０ｋＨｚ以下の振動が増加することを見出した。従って、周波数がこの範囲である振動の増加を検出することで、適切に光ファイバ用ワークの異常を検出することができる。
【００１６】
また、前記加工工程は、前記光ファイバ用ワークを回転しながら加熱する工程であることが好ましい。
【００１７】
このような工程としては、例えば、光ファイバ用母材を外付け法やＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法を用いて製造する工程や、光ファイバ用母材とダミーガラス体とを溶着する工程や、光ファイバ用母材の一部を溶断する工程等を挙げることができる。工程内容としてはたとえば、外付け法では、出発部材であるガラスロッドが回転されて加熱されながらガラス多孔体が付着され、ＣＶＤ法においては、ガラス管が回転されて加熱されながら内側にガラス粒子が付着されて当該ガラス粒子が充実化される。溶着工程においては、光ファイバ用母材及びダミーガラス体は、それぞれ旋盤に保持されて、回転されながら酸水素バーナ等により加熱される。溶断工程においては、光ファイバ用母材が旋盤に保持されて、回転されながら酸水素バーナ等により加熱される。この加熱によりガラスロッド、ガラス管、光ファイバ用母材、ダミーガラス等といった光ファイバ用ワークに熱衝撃によるクラックが生じることがある。このようなクラックが入る場合であっても、光ファイバ用ワークは回転しているためクラックの発生を目視により発見しづらく、目視不可能な位置にクラックが入る場合もある。しかし、本発明によれば、光ファイバ用ワークが回転している最中であっても、適切にクラックの発生を検出することができる。
【００１８】
また、前記加工工程は、前記光ファイバ用ワークを吊持した状態で加熱する工程であることが好ましい。
【００１９】
このような工程としては、例えば光ファイバを棒引き、線引きする工程を挙げることができる。このような工程においては、光ファイバ用ワークである光ファイバ用母材が加熱されるため、光ファイバ用母材に熱衝撃によるクラックが生じることある。このようなクラックが入る場合であっても、前述のように線引きする工程においては、光ファイバ用母材を目視することができないため、クラックの発生を目視により発見できない。しかし、本発明によれば、光ファイバ用母材を目視する必要がないため、光ファイバ用母材のクラックの発生を適切に検出することができる。
【００２０】
また、上記課題を解決するため、本発明は、光ファイバの製造に用いるガラス体から成る光ファイバ用ワークを加熱加工する光ファイバ用ワーク加工装置であって、前記光ファイバ用ワークを保持する保持部と、前記保持部に保持された光ファイバ用ワークを加熱する加熱部と、加熱された状態の前記光ファイバ用ワークからの振動、または、前記光ファイバ用ワークを加熱する熱により当該光ファイバ用ワーク加工装置の一部であるガラス体部が加熱された状態での前記ガラス体部からの振動を、検出するアコースティックエミッションセンサと、前記アコースティックエミッションセンサからの信号を受信する制御部と、を備え、前記制御部は、前記アコースティックエミッションセンサからの信号により、ファイバ用ワークの加熱加工時における異常を検出することを特徴とするものである。
【００２１】
上記のように、ガラス体の加熱時にクラック等の異常が生じる場合、ガラス体から周波数の高い特有の振動が生じる。そこで、本発明の光ファイバ用ワーク加工装置によれば、光ファイバ用ワークで発生した振動がアコースティックエミッションセンサにより検出され、制御部が光ファイバ用ワークの異常を示す振動を検出する。または、光ファイバ用ワーク加工装置の一部であるガラス体部が加熱されてクラック等が入る場合にも、ガラス体部で発生した振動がアコースティックエミッションセンサにより検出され、制御部が光ファイバ用ワークの異常を示す振動を検出する。従って、本発明によれば、光ファイバ用ワークや光ファイバ用ワーク加工装置のガラス体部の異常を目視により発見できない場合であっても、光ファイバ用ワークや光ファイバ用ワーク加工装置の異常を適時検出することができる。
【００２２】
さらに、前記制御部は、前記アコースティックエミッションセンサが検出する振動の内、周波数が６０ｋＨｚ以上９０ｋＨｚ以下の振動が時間の経過とともに増加した場合に、前記光ファイバ用ワークに異常が生じたと判断することが好ましい。
【００２３】
制御部が、周波数が６０ｋＨｚ以上９０ｋＨｚ以下の振動が増加することを検出することで、光ファイバ用ワークの破断やクラックの発生を適切に検出することができる。
【００２４】
また、前記保持部は、前記光ファイバ用ワークを回転可能に保持する旋盤に設けられることが好ましい。
【００２５】
保持部が旋盤に設けられることにより、この旋盤を用いて光ファイバ用ワークを回転させながら加工する場合であっても、光ファイバ用ワークの異常を検出することができる。例えば、外付法やＣＶＤ法を用いて光ファイバ用母材を製造する工程や、光ファイバ用ワークが光ファイバ用母材とダミーガラス体であり、光ファイバ用母材とダミーガラス体との溶着を行ったり、ダミーガラス体が溶着された光ファイバ用母材の溶断を行ったりする場合において、熱衝撃によって生じる光ファイバ用ワークの破断やクラック等の異常を適切に検出することができる。
【００２６】
或いは、前記保持部は、前記光ファイバ用ワークを吊り下げて保持する吊持部であることが好ましい。
【００２７】
保持部が吊持部であることにより、この吊持部を用いて光ファイバ用ワークを吊り下げた状態で加工する場合であっても、光ファイバ用ワークの異常を検出することができる。例えば、光ファイバ用ワークがダミーガラス体が溶着された光ファイバ用母材であり、この光ファイバ用母材の線引きを行う場合のように、光ファイバ用母材が吊り下げられて加工される際に、熱衝撃によって生じる光ファイバ用母材の破断やクラック等の異常を適切に検出することができる。
【発明の効果】
【００２８】
以上のように、本発明によれば、光ファイバ用ワークの加工中に異常を適時検出することができる光ファイバの製造方法、及び、それに用いる光ファイバ用ワーク加工装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の光ファイバの製造方法により製造される光ファイバの長手方向に垂直な断面を示す図である。
【図２】図１の光ファイバの製造方法の工程を示すフローチャートである。
【図３】光ファイバ用母材の長手方向に垂直な断面の構造を示す図である。
【図４】ＶＡＤ工程の様子を示す図である。
【図５】脱水焼結工程の様子を示す図である。
【図６】保持工程後の様子を示す図である。
【図７】溶着工程の様子を示す図である。
【図８】溶断工程の様子を示す図である。
【図９】線引工程の様子を示す図である。
【図１０】光ファイバ用ワークが保持される様子を示す断面図である。
【図１１】外付工程の様子を示す図である。
【図１２】ＣＶＤ工程の様子を示す図である。
【図１３】実施例１において、破断が生じない場合の振動のスペクトルを示す図である。
【図１４】実施例１において、破断が生じた場合の振動と破断が生じていない場合の振動との差スペクトルを示す図である。
【図１５】実施例２において、破断が生じた場合の振動と破断が生じていない場合の振動との差スペクトルを示す図である。
【図１６】実施例３の光ファイバ用母材の長手方向に垂直な断面の様子を示す図である。
【図１７】実施例３において、破断が生じた場合の振動と破断が生じていない場合の振動との差スペクトルを示す図である。
【図１８】実施例４の光ファイバ用母材の長手方向に垂直な断面の様子を示す図である。
【図１９】実施例４において、破断が生じた場合の振動と破断が生じていない場合の振動との差スペクトルを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明に係る光ファイバの製造方法、及び、それに用いる光ファイバ用ワーク加工装置の好適な実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明において、既説の構成要素と同一又は同等の構成要素については、特に説明する場合を除き、同一の参照符号を付して重複する説明は省略する。
【００３１】
図１は、本発明の光ファイバの製造方法により製造される光ファイバの長手方向に垂直な断面を示す図である。
【００３２】
図１に示すように、本実施形態で製造される光ファイバ１０は、コア１１、コア１１の外周面を隙間なく囲むクラッド１２と、クラッド１２を被覆する第一被覆層１３と、第一被覆層１３を被覆する第二被覆層１４とから構成されている。クラッド１２の屈折率は、コア１１の屈折率よりも低くされている。コア１１の直径は、例えば、７μｍ〜１０μｍとされ、クラッド１２の外径は、例えば、１２５μｍとされる。コア１１を構成する材料としては、例えば、ゲルマニウム（Ｇｅ）等の屈折率を上げるドーパントが添加された石英（ＳｉＯ２）を挙げることができ、クラッド１２を構成する材料としては、例えば、何もドーパントが添加されていない純粋石英を挙げることができ、また、第一被覆層１３及び第二被覆層１４を構成する材料としては、例えば、互いに種類の異なる紫外線硬化樹脂を挙げることができる。
【００３３】
図２は、図１の光ファイバ１０の製造方法の工程を示すフローチャートである。
【００３４】
図２に示すように本実施形態の光ファイバ１０の製造方法は、光ファイバ用母材を製造する母材製造工程Ｐ１と、製造された光ファイバ用母材とダミーガラス体とを旋盤で保持する保持工程Ｐ２と、旋盤に保持された光ファイバ用母材とダミーガラス体とを溶着する溶着工程Ｐ３と、光ファイバ用母材の一部を溶断する溶断工程Ｐ４と、ダミーガラス体が溶着された光ファイバ用母材を線引きする線引工程Ｐ５とを備える。なお、以下の説明において、特にガラス体が軟化状態や溶融状態や多孔体等である旨の言及をしない場合、ガラス体の少なくとも一部は充実の固体状態のガラス体であることを意味する。
【００３５】
＜母材製造工程Ｐ１＞
図３は、光ファイバ用母材の長手方向に垂直な断面の構造を示す図である。図３に示すように、光ファイバ用母材１０Ｐは、円柱状の形状をしており、コア１１となるロッド状のコアガラス体１１Ｐと、コアガラス体１１Ｐを隙間なく囲みクラッド１２となるクラッドガラス体１２Ｐとから構成されている。この光ファイバ用母材１０Ｐが、後述の様に線引きされ、さらに被覆されることにより、図１に示す光ファイバ１０となる。
【００３６】
本実施形態の母材製造工程Ｐ１は、ＶＡＤ法を用いた工程であり、ＶＡＤ工程Ｐ１ａと脱水焼結工程Ｐ１ｂとを備える。
【００３７】
（ＶＡＤ工程Ｐ１ａ）
図３は、ＶＡＤ工程Ｐ１ａの様子を示す図である。図３に示すように本工程における光ファイバ用ワーク加工装置は、ＶＡＤ装置２０と、ＶＡＤ装置２０に取り付けられる複数のアコースティックエミッションセンサ７（以下、ＡＥセンサ７）と、制御部８とを備える。
【００３８】
ＶＡＤ装置２０は、ブース２１と、吊持部２２と、複数の酸水素バーナ２４とを備える。なお、ＶＡＤ工程においては、後述のように酸水素バーナ６４からはガラス体となる原料が火炎と共に噴射するため、酸水素バーナ６４はデポジッションバーナと呼ばれる場合がある。
【００３９】
ブース２１は、後述のようにスートの飛散を防止する機能を有する程度の気密性を有する。
【００４０】
吊持部２２は、出発部材としてのガラスロッド５３が垂直な状態で回転するようにガラスロッド５３を保持する。このガラスロッド５３は、後述のように光ファイバ用母材１０Ｐの一部とはならないものの、先端に光ファイバ用母材１０Ｐが形成されるダミーガラス体であり、加熱加工される対象であるため、たとえその形状が変形しない場合であっても、本工程ではガラスロッド５３は光ファイバ用ワークの１つと理解することができる。また、後述のようにガラスロッド５３とガラスロッド５３の先端に付着するガラス多孔体１６Ｐとの一体物も光ファイバ用ワークの１つと理解することができる。従って、光ファイバ用ワークであるガラスロッド５３を垂直に保持する吊持部２２は、保持部と理解される。
【００４１】
加熱部である酸水素バーナ２４は、ガラス体から成るガラス部としての噴射口２５を備えており、この噴射口２５から光ファイバ用ワークを加熱する火炎を噴射する。なお、本実施形態では、最も下側に位置する酸水素バーナ２４が、光ファイバ用母材１０Ｐのコアガラス体１１Ｐを形成するためのバーナであり、残りの２つの酸水素バーナ２４がクラッドガラス体１２Ｐを形成するためのバーナである。
【００４２】
ＡＥセンサ７の１つは、吊持部２２におけるガラスロッド５３からの振動が伝導する位置に取り付けられており、本実施形態では、吊持部２２の上面上に取り付けられて、ガラスロッド５３から伝導する吊持部２２の振動を検出する。また他のＡＥセンサ７は、それぞれの酸水素バーナ２４における噴射口２５からの振動が伝導する位置に取り付けられている。これらＡＥセンサ７は、周波数が５０ｋＨｚ以上５００ｋＨｚ以下の振動を検出する構成とされ、検出した振動に基づいた信号を出力する。ＡＥセンサ７が、検出する振動の周波数が５０ｋＨｚ以上であれば、一般的なＡＥセンサにより適切に振動を検出することができる。従って、ＡＥセンサ７として一般的なＡＥセンサを用いることができる。また、検出する周波数が、５００ｋＨｚ以下であれば、後述のように検出した振動から異常が生じたことを制御部８において適切に検出することができる。
【００４３】
制御部８は、ＡＥセンサ７及びＶＡＤ装置２０と電気的に接続されており、ＡＥセンサ７から出力する信号が入力すると共に、この信号に光ファイバ用ワーク（本工程ではガラスロッド５３やガラスロッド５３とガラス多孔体１６Ｐの一体物）や酸水素バーナ２４の噴射口２５の異常に起因する信号が含まれていないかを判断する構成とされ、更に、制御信号をＶＡＤ装置２０に出力する構成とされている。また、ＶＡＤ装置２０は、制御部８からの制御信号によりその動作が制御される構成とされている。
【００４４】
このような光ファイバ用ワーク加工装置を用いる本実施形態のＶＡＤ工程Ｐ１ａでは、吊持部２２に吊持されたガラスロッド５３を軸中心に回転させながら、コアガラス体１１Ｐとなるスートをガラスロッド５３の先端に堆積し、コアガラス体１１Ｐとなるスートの堆積に連続して、クラッドガラス体１２Ｐとなるスートを堆積する。このときブース２１によりスートが外部に飛散することが防止されている。
【００４５】
コアガラス体１１Ｐのスートの堆積は、流量が制御されたキャリアガス（例えばＡｒ、Ｏ２など）により、気化されたＳｉＣｌ４等のガラス体となる材料と共に気化されたドーパントとなる材料を酸水素バーナによる火炎内に導入する。そして、ガラス体となる原料がＳｉＣｌ４であれば、ＳｉＣｌ４がＳｉＯ２とされ、出発材であるガラスロッド５３の先端にＳｉＯ２とドーパントの微粒子からなるスートを堆積させる。このとき酸水素バーナ２４の噴射口２５も加熱される。上記のように光ファイバ１０のコア１１にゲルマニウムが添加される場合には、気化されたＳｉＣｌ４とＧｅＣｌ４とを酸水素バーナ２４の火炎内に導入する。そして、ＳｉＣｌ４からＳｉＯ２とされ、ＧｅＣｌ４からＧｅＯ２とされ、ＳｉＯ２やＧｅＯ２の微粒子からなるスートが堆積されてコアガラス体１１Ｐとなるガラス多孔体とする。
【００４６】
次に、クラッドガラス体１２Ｐとなるスートを堆積する。クラッドガラス体１２Ｐとなるスートは、流量が制御されたキャリアガスにより、気化されたＳｉＣｌ４を酸水素バーナの火炎中に導入し、ＳｉＣｌ４からＳｉＯ２とすると共に、ＳｉＯ２ガラスのスートを先に形成したコアガラス体１１Ｐとなるガラス多孔体の外周を被覆するように堆積する。このスートの堆積により、クラッドガラス体１２Ｐとなるガラス多孔体が形成される。このとき酸水素バーナ２４の噴射口２５も加熱される。上記のような光ファイバ１０のクラッド１２が、何らドーパントが添加されない石英により構成される場合には、特にドーパントを加えずにクラッドガラス体１２Ｐとなるスートを堆積する。また、光ファイバ１０のクラッド１２が、フッ素等のドーパントが添加される石英により構成される場合には、気化されたＳｉＣｌ４と共にドーパントを含有するガスを酸水素バーナの火炎内に導入する。例えば、ドーパントがフッ素である場合には、気化されたＳｉＣｌ４と共に気化されたＳｉＦ４を酸水素バーナの火炎内に導入する。
【００４７】
なお、ブース２１には図示しない排気機構が備えられており、本工程において不要なガスがブース２１外に排気される。
【００４８】
こうしてガラスロッド５３の先端に光ファイバ用母材１０Ｐとなるガラス多孔体１６Ｐが形成される。
【００４９】
本工程におけるガラスロッド５３や酸水素バーナ２４の噴射口２５の異常の検出は、ＡＥセンサ７から出力される信号に、ガラスロッド５３や噴射口２５の異常に起因する振動が時間の経過とともに増加したことを検出することにより行われる。ガラスロッド５３といった光ファイバ用ワークや噴射口２５といった光ファイバ用ワーク加工装置のガラス体部の異常に起因する振動が含まれているか否かを判断するには、制御部８がＶＡＤ工程Ｐ１ａにおいて特定の周波数の振動が増加したことを検出すれば良い。加熱されたガラス体に異常が生じると特定の周波数の振動が急激に増加するためである。この新たな周波数の振動としては、周波数が５０ｋＨｚ以上５００ｋＨｚ以下の振動を挙げることができる。
【００５０】
また、この新たな周波数の振動としては、周波数が６０ｋＨｚ以上９０ｋＨｚ以下の振動とすることがより好ましい。本発明者等は、加熱された光ファイバ用ワークやガラス体部にクラックや破断の発生といった異常が生じる場合に、光ファイバ用ワークやガラス体部の形状に関わらず、６０ｋＨｚ以上９０ｋＨｚ以下の振動が生じて、光ファイバ用ワークを保持する保持部や酸水素バーナに伝導することを見出した。従って、制御部８が６０ｋＨｚ以上９０ｋＨｚ以下の振動が増加することを検出することにより、光ファイバ用ワークやガラス体部におけるクラックや破断の発生を検出することができる。本工程のようにガラスロッド５３やガラスロッド５３とガラス多孔体１６Ｐとの一体物が回転している場合、ガラスロッド５３にクラックや破断が発生しても、その発生を目視により確認できない場合がある。また、噴射口２５は火炎の噴射中に加熱されて光るため噴射口２５にクラックが発生しても、その発生を目視により確認できない場合がある。しかし、このように制御部８が６０ｋＨｚ以上９０ｋＨｚ以下の振動が時間の経過とともに増加することを検出することにより、光ファイバ用ワークやガラス体部である噴射口２５におけるクラックや破断の発生を適切に検出することができるのである。
【００５１】
制御部８が特定の周波数の振動が時間の経過とともに増加したことを検出するには、次のように行えばよい。例えば、制御部８は、ＡＥセンサ７からの信号を所定期間だけ高速フーリエ変換解析を行って、振動スペクトルのデータを算出する。次に算出したデータと、当該所定期間より前に同様の方法で算出した振動スペクトルのデータとの差分を行い、これらデータの差スペクトルのデータを算出する。この差スペクトルのデータに、光ファイバ用ワークであるガラスロッド５３やガラス体部である噴射口２５に異常が生じる場合に生じる振動スペクトルのデータが含まれている場合に、制御部８は、ガラスロッド５３或いは噴射口２５に異常が生じたと判断する。このとき差スペクトルのデータに、周波数が６０ｋＨｚ以上９０ｋＨｚ以下の振動が含まれている場合には、ガラスロッド５３や噴射口２５クラックや破断が生じていると判断することができる。
【００５２】
制御部８がガラスロッド５３や噴射口２５の異常を検出したとき、制御部８は、ＶＡＤ装置２０を停止する制御信号を送信したり、図示しない手段により、異常である旨のアラームを発したりする。
【００５３】
（脱水焼結工程Ｐ１ｂ）
次にＶＡＤ工程で得た光ファイバ用母材１０ｐとなるガラス多孔体１６Ｐに対して、脱水焼結工程Ｐ１ｂを行う。
【００５４】
図４は、脱水焼結工程Ｐ１ｂの様子を示す図である。図４に示すように本工程で用いるファイバ用ワーク加工装置は、脱水焼結を行う装置の一例である脱水焼結装置４０と、脱水焼結装置４０に取り付けられる複数のＡＥセンサ７と、制御部８とを備える。
【００５５】
脱水焼結装置４０は、炉４１内に設けられるヒータ４２と、ヒータ４２で囲まれるように配置されるマッフル４３と、マッフル４３を閉じるマッフル蓋４４と、マッフル内にＶＡＤ工程で得たガラスロッド５３とガラス多孔体１６Ｐとの一体物を吊持する吊持部４５とを備える。
【００５６】
マッフル４３は、ガラス体から成るガラス管であり、本工程の光ファイバ用ワーク加工装置のガラス体部の１つとされる。マッフル４３の一方は、板状のマッフル底４６により塞がれている。マッフル４３はガラス多孔体１６Ｐ全体が挿入可能な大きさとされる。また、マッフル４３内内にはＡｒ、Ｈｅ等の不活性ガスやＣｌ２、ＳｉＦ４などの脱水性ガスが充填されている。また、マッフル蓋４４は、ガラスロッド５３を挿通可能な直径の孔が形成された板状の部材であり、マッフル４３の孔を塞いでいる。
【００５７】
加熱部であるヒータ４２は、マッフル４３の外周面を覆うように配置されており、例えば電気抵抗加熱を利用したヒータである。
【００５８】
吊持部４５は、マッフル蓋４４の孔にガラスロッド５３が挿通されて、ガラス多孔体１６Ｐがマッフル４３内に位置した状態で、ガラスロッド５３とガラス多孔体１６Ｐとの一体物が垂直な状態で回転するようにして、ガラスロッド５３を保持する。なお、吊持部２２は、ガラスロッド５３が垂直な状態で、ガラスロッド５３を吊る状態でガラスロッド５３を保持しても良く、ガラスロッド５３を把持してガラスロッド５３を固定的に保持しても良い。上記のようにガラスロッド５３は光ファイバ用ワークであるため、吊持部４５は吊持部２２と同様に保持部と理解される。本実施形態において吊持部４５は、吊持部２２と同様の構成とされる。
【００５９】
ＡＥセンサ７の１つは、吊持部４５におけるガラスロッド５３からの振動が伝導する位置に取り付けられており、本実施形態では、吊持部４５の上面上に取り付けられて、ガラスロッド５３から伝導する吊持部４５の振動を検出する。また他のＡＥセンサ７の１つは、マッフル４３の外周面上に取り付けられ、更に、他のＡＥセンサ７はマッフル蓋４４のマッフル４３からの振動が伝導する位置に取り付けられている。なお、ＡＥセンサ７の保護のため、マッフル４３やマッフル蓋４４に取り付けられるＡＥセンサ７は、熱の影響が少ない位置に取り付けられることが好ましい。
【００６０】
制御部８は、ＡＥセンサ７及び脱水焼結装置４０と電気的に接続されており、ＡＥセンサ７から出力する信号が入力すると共に、この信号に光ファイバ用ワーク（本工程ではガラスロッド５３やガラスロッド５３とガラス多孔体１６Ｐとの一体物）やガラス体部であるマッフル４３の異常に起因する信号が含まれていないかを判断する構成とされ、更に、制御信号を脱水焼結装置４０に出力する構成とされている。また、脱水焼結装置４０は、制御部８からの制御信号によりその動作が制御される構成とされている。
【００６１】
このような光ファイバ用ワーク加工装置を用いる本実施形態の脱水焼結工程Ｐ１ｂでは、吊持部４５がガラスロッド５３を軸中心に回転しながら、ヒータ４２の熱でマッフル４３を介してガラスロッド５３とガラス多孔体１６Ｐとを加熱する。この加熱によりマッフル４３も加熱される。ガラス多孔体１６Ｐが加熱されることにより、ガラス多孔体１６Ｐのガラス粒子間に存在する水分が取り除かれ、次いでガラス多孔体１６Ｐが充実の透明なガラス体となる。こうしてガラス多孔体１６Ｐの中心付近がコアガラス体１１Ｐとなり、コアガラス体１１Ｐよりも外周側がクラッドガラス体１２Ｐとなる。
【００６２】
なお、本工程では、炉４１に設けられる図示しないガス供給管から必要なガスが供給されると共に、炉４１に設けられる図示しない排気管から不要なガスが廃棄される。
【００６３】
本工程におけるガラスロッド５３やマッフル４３の異常の検出は、ＶＡＤ工程におけるガラスロッド５３や酸水素バーナ２４の噴射口２５の異常の検出と同様にして行えばよい。つまり、制御部８が本工程において特定の周波数の振動が増加したことを検出すれば良い。この振動の周波数はＶＡＤ工程において検出した特定の周波数と同様とすることができる。
【００６４】
制御部８がガラスロッド５３やマッフル４３の異常を検出したとき、制御部８は、脱水焼結装置４０を停止する制御信号を送信したり、図示しない手段により、異常である旨のアラームを発したりする。
【００６５】
こうして得られたコアガラス体１１Ｐとクラッドガラス体１２Ｐを有する充実の透明なガラス体の一部を切断や研磨を施し円柱状の形状にすることにより、図３に示す光ファイバ用母材１０Ｐを得る。
【００６６】
なお、上記のＶＡＤ工程Ｐ１ａでは、複数の酸水素バーナ２４を用いたが、例えば、コアガラス体１１Ｐとなるガラス多孔体とクラッドガラス体１２Ｐとなるガラス多孔体とを連続して形成しない場合には、酸水素バーナは１つであっても良い。例えば、コアガラス体１１Ｐに添加されるドーパントとなる材料が、一部の希土類元素の様に気化できない場合は、上記ＶＡＤ工程Ｐ１ａと同様にしてコアガラス体１１Ｐとなるガラス多孔体のみを形成する。その後、このガラス多孔体に希土類元素等のドーパントの塩化物が溶解した溶液を含浸させ、その後、液抜き、乾燥させる。そして、上記脱水焼結工程Ｐ１ｂと同様に脱水焼結工程を行い、コアガラス体１１Ｐがガラスロッド５３上に形成された状態とする。その後、更に後述する外付け工程を行い、クラッドガラス体１２Ｐとなるガラス多孔体をコアガラス体１１Ｐの外周面上に形成して、さらに、このガラス多孔体に対して上記脱水焼結工程Ｐ１ｂと同様に脱水焼結工程を行い、クラッドガラス体１２Ｐとなるガラス多孔体を充実のガラス体として、コアガラス体１１Ｐの外周面上にクラッドガラス体１２Ｐが形成された状態とする。
【００６７】
＜保持工程Ｐ２＞
次に製造された光ファイバ用母材１０Ｐを本工程及び次工程における光ファイバ用ワーク加工装置に保持する。図６は、保持工程Ｐ２後の様子を示す図である。図６に示すように、保持工程Ｐ２においては、光ファイバ用ワーク加工装置に上記の光ファイバ用母材１０Ｐ、及び、ダミーガラス体５０をセットする。
【００６８】
本工程における光ファイバ用ワーク加工装置は、主に金属から成る旋盤６０と、旋盤６０に取り付けられる複数のアコースティックエミッションセンサ７と、制御部８とを備える。
【００６９】
旋盤６０は、基台６１と、基台６１上に設けられる一対の主軸台６２ａ，６２ｂと、それぞれの主軸台６２ａ，６２ｂに取り付けられ、互いに対向しているチャック部６３ａ，６３ｂと、それぞれのチャック部６３ａ，６３ｂ間に沿って移動可能な酸水素バーナ６４とを備える。
【００７０】
主軸台６２ａは、基台６１に固定されており、主軸台６２ｂは、基台６１上に設けられ、主軸台６２ａに対して離れたり近づいたりする方向に移動可能とされている。
【００７１】
チャック部６３ａ，６３ｂは、それぞれ主軸台６２ａ，６２ｂ内部に設けられる図示しないモータと連動し、主軸台６２ａ，６２ｂに対して回転可能とされている。
【００７２】
光ファイバ用母材１０Ｐは、長手方向が水平となるように、チャック部６３ａに一端側がチャッキングされ、旋盤６０に保持される。この状態において、光ファイバ用母材１０Ｐは、チャック部６３ａの回転により、軸中心に回転可能とされる。
【００７３】
ダミーガラス体５０は、特に形状が限定されるわけではないが、本実施形態においては、断面が円形の形状とされて、一端側が光ファイバ用母材１０Ｐの外径と同じ外径の太径部５１とされ、他端側が光ファイバ用母材１０Ｐの外径よりも小さい外径の小径部５２とされる形状を有している。また、ダミーガラス体５０の小径部５２には、径方向に沿って貫通している貫通孔Ｈ５が形成されている。そして、ダミーガラス体５０は、小径部５２がチャック部６３ｂにチャッキングされ、旋盤６０に保持される。この状態において、ダミーガラス体５０は、チャック部６３ｂの回転により、軸中心に回転可能とされる。
【００７４】
このように光ファイバ用母材１０Ｐ、及び、ダミーガラス体５０が、それぞれチャック部６３ａ，６３ｂにチャッキングされた状態で、図６に示すように光ファイバ用母材１０Ｐの他端側の端面Ｓ１と、ダミーガラス体５０の一端側の端面Ｓ５とが、互いに対向する。なお、旋盤６０の、チャック部６３ａ，６３ｂは、光ファイバ用母材１０Ｐ及びダミーガラス体５０を保持するため、光ファイバ用ワーク加工装置の保持部と理解することができ、また、光ファイバ用母材１０Ｐ及びダミーガラス体５０は、後述のように旋盤６０を用いて加熱されて溶着加工されるため、光ファイバ用ワークと理解することができる。
【００７５】
本実施形態では、チャック部６３ａ，６３ｂに光ファイバ用母材１０Ｐ、及び、ダミーガラス体５０が旋盤６０に保持された状態で、光ファイバ用母材１０Ｐ及びダミーガラス体５０からの振動は、チャック部６３ａ，６３ｂに伝導し、さらにチャック部６３ａ，６３ｂが取り付けられる主軸台６２ａ，６２ｂに伝導し、さらに主軸台６２ａ，６２ｂが取り付けられる基台６１に伝導する。
【００７６】
加熱部である酸水素バーナ６４は、チャック６３ａ，６３ｂの間を移動できる構成とされ、ガラス体から成るガラス体部としての噴射口６５を備えており、この噴射口６５から光ファイバ用ワークである光ファイバ用母材１０Ｐ及びダミーガラス体５０を加熱する火炎を噴射する。
【００７７】
なお、旋盤６０は、後述の溶着工程Ｐ３や溶断工程Ｐ４における水素濃度の測定の都合などからブース内に配置されても良い。
【００７８】
ＡＥセンサ７の１つは、旋盤６における光ファイバ用母材１０Ｐ或いはダミーガラス体５０からの振動が伝導する位置に取り付けられており、本実施形態では、主軸台６２ａ上に取り付けられて、主軸台６２ａの振動を検出する。また他のＡＥセンサ７は、酸水素バーナ６４における噴射口６５からの振動が伝導する位置に取り付けられている。
【００７９】
制御部８は、それぞれのＡＥセンサ７及び旋盤６と電気的に接続されており、ＡＥセンサ７から出力する信号が入力すると共に、この信号に光ファイバ用ワーク（本工程では光ファイバ用母材１０Ｐやダミーガラス体５０）の異常や、酸水素バーナ６４の異常に起因する信号が含まれていないかを判断する構成とされ、更に、制御信号を旋盤６に出力する構成とされている。また、旋盤６は、制御部８からの制御信号によりその動作が制御される構成とされている。
【００８０】
＜溶着工程Ｐ３＞
次に、旋盤６０に保持された光ファイバ用母材１０Ｐとダミーガラス体５０とを溶着する。
【００８１】
図７は、本工程の様子を示す図である。まず、本工程では、互いに対向している光ファイバ用母材１０Ｐの端面Ｓ１と、ダミーガラス体５０の端面Ｓ５とが、所定の距離となるように、主軸台６２ｂを移動させる。さらに、図７において破線で示すように、チャック部６３ａ，６３ｂを同一方向に回転させることにより、光ファイバ用母材１０Ｐ及びダミーガラス体５０を同一方向に回転させる。
【００８２】
このように端面Ｓ１，Ｓ５同士が所定の距離をあけて、同一方向に回転している状態で、酸水素バーナ６４の火炎により、それぞれの端面Ｓ１，Ｓ５を加熱する。そして、光ファイバ用母材１０Ｐの端面Ｓ１、及び、ダミーガラス体５０の端面Ｓ５の温度が、それぞれ軟化点に達し、端面Ｓ１、Ｓ５が軟化したところで、主軸台６２ｂを主軸台６２ａ側に移動させて、それぞれの端面Ｓ１，Ｓ５を密着させる。その後、主軸台６２ｂを主軸台６２ａ側に僅かに移動させて、光ファイバ用母材１０Ｐにダミーガラス体５０を押し付けながら、酸水素バーナ６４の火炎で、互いに密着している光ファイバ用母材１０Ｐ及びダミーガラス体５０の端面Ｓ１，Ｓ５の近傍を炙り、光ファイバ用母材１０Ｐとダミーガラス体５０とを溶着する。
【００８３】
主軸台６２ａ上のＡＥセンサ７は、少なくとも酸水素バーナ６４の火炎により光ファイバ用母材１０Ｐ及びダミーガラス体５０が炙られている間、旋盤６０の主軸台６２ａの振動を検出している。また、酸水素バーナ６４に取り付けられたＡＥセンサ７は、少なくとも光ファイバ用母材１０Ｐ及びダミーガラス体５０が炙られている間、ＡＥセンサ７に伝導する振動を検出している。そして、検出された振動に基づく信号は、それぞれのＡＥセンサ７から出力されて、制御部８に入力する。上記のように一方のＡＥセンサ７は、旋盤６０における光ファイバ用ワークである光ファイバ用母材１０Ｐ及びダミーガラス体５０からの振動が伝導する位置に取り付けられ、他方のＡＥセンサ７は、噴射口６５からの振動が伝導する位置に取り付けられているため、制御部８は、入力したＡＥセンサ７からの信号に基づいて、加熱された光ファイバ用母材１０Ｐやダミーガラス体５０の異常、或いは、光ファイバ用ワークを加熱する熱で加熱された酸水素バーナ６４の噴射口６５の異常を検出する。この異常としては、例えば、熱衝撃による光ファイバ用母材１０Ｐやダミーガラス体５０や噴射口６５のクラックや破断の発生を挙げることができる。
【００８４】
この光ファイバ用母材１０Ｐ或いはダミーガラス体５０の異常の検出は、ＡＥセンサ７から出力される信号に、光ファイバ用母材１０Ｐやダミーガラス体５０の異常に起因する振動、或いは、噴射口６５の異常に起因する振動が時間の経過とともに増加したことを検出することにより行われる。光ファイバ用母材１０Ｐやダミーガラス体５０といった光ファイバ用ワークの異常に起因する振動が含まれているか否かを判断するには、制御部８が溶着時に特定の周波数の振動が増加したことを検出すれば良い。この振動の周波数はＶＡＤ工程において検出した特定の周波数と同様とすることができる。
【００８５】
また、本工程においてもこの特定の周波数の振動としては、周波数が６０ｋＨｚ以上９０ｋＨｚ以下の振動とすることがより好ましい。
【００８６】
制御部８が特定の周波数の振動が時間の経過とともに増加したことを検出するには、ＶＡＤ工程における振動数の増加の検出と同様に行えばよい。
【００８７】
制御部８が光ファイバ用母材１０Ｐやダミーガラス体５０の異常を検出したとき、制御部８は、旋盤６０を停止する制御信号を送信したり、図示しない手段により、異常である旨のアラームを発したりする。
【００８８】
こうして光ファイバ用母材１０Ｐ或いはダミーガラス体５０に異常が発生しているかが監視された状態で、光ファイバ用母材１０Ｐとダミーガラス体５０とが溶着される。
【００８９】
＜溶断工程Ｐ４＞
次に、ダミーガラス体５０が溶着された光ファイバ用母材１０Ｐの一部を溶断することで、光ファイバ用母材１０Ｐの先端を細径化する。
【００９０】
図８は、溶断工程Ｐ４の様子を示す図である。図８に示すように、本工程では、光ファイバ用母材１０Ｐ及びダミーガラス体５０を同一方向に回転させながら、光ファイバ用母材１０Ｐの一部を酸水素バーナ６４の火炎により加熱する。そして、光ファイバ用母材１０Ｐの加熱された部分が軟化点に達して軟化したところで、主軸台６２ｂを主軸台６２ａから離れる方向に移動させて、光ファイバ用母材１０Ｐを延伸し、溶断する。
【００９１】
本工程において、ＡＥセンサ７は、少なくとも酸水素バーナ６４の火炎により光ファイバ用母材１０Ｐが炙られている間、溶着工程Ｐ３と同様にして、旋盤６０の主軸台６２ａの振動や酸水素バーナ６４の振動を検出し、制御部８に検出された振動に基づく信号が入力されている。そして、制御部８は、溶着工程Ｐ３と同様にして、光ファイバ用母材１０Ｐやダミーガラス体５０の異常或いは酸水素バーナ６４の噴射口６５の異常を検出する。また、溶着工程Ｐ３と同様にして、制御部８が光ファイバ用母材１０Ｐやダミーガラス体５０や酸水素バーナ６４の異常を検出したとき、制御部８は、旋盤６０を停止する制御信号を送信したり、図示しない手段により、異常である旨のアラームを発したりする。
【００９２】
こうして光ファイバ用母材１０Ｐ或いはダミーガラス体５０に異常が発生しているかが監視された状態で、光ファイバ用母材１０Ｐの一部が溶断されて、その先端が細径化される。
【００９３】
＜線引工程Ｐ５＞
図９は、線引工程Ｐ５の様子を示す図である。本工程においては、まず、ダミーガラス体５０が溶着され、溶断により先端が細径化された光ファイバ用母材１０Ｐを光ファイバ用ワーク加工装置にセットする。
【００９４】
本工程における光ファイバ用ワーク加工装置は、紡糸炉１００と、金属製の吊持部９と、吊持部９に設けられるＡＥセンサ７と、制御部８とを備える。本実施形態では、後述のように線引加工される光ファイバ用母材１０Ｐとダミーガラス体５０の一体物が光ファイバ用ワークであり、吊持部９は、光ファイバ用母材１０Ｐとダミーガラス体５０との一体物を保持する保持部とすることができる。
【００９５】
吊持部９は、光ファイバ用母材１０Ｐとダミーガラス体５０の一体物を吊り下げるように保持し、着脱ピン９３と着脱ピン９３が貫通する母材支持体９４とを有する。また、紡糸炉１００は、加熱部１１０を有する。
【００９６】
本工程においては、ＡＥセンサ７は、吊持部９の母材支持体９４に取り付けられている。
【００９７】
図１０は、光ファイバ用ワークである光ファイバ用母材１０Ｐとダミーガラス体５０の一体物が吊持部９により保持される様子を示す断面図である。図１０に示すように、母材支持体９４は、下方に向かって凹部９４ｃが形成されており、凹部９４ｃを形成している母材支持体９４の枠部９４ｆには、貫通孔Ｈ９が形成されている。
【００９８】
まず、この凹部９４ｃにダミーガラス体５０の小径部５２を入り込ませる。そして、凹部９４ｃに入り込んでいるダミーガラス体５０の小径部５２に形成された貫通孔Ｈ５、及び、母材支持体９４の枠部９４ｆに形成された貫通孔Ｈ９に、着脱ピン９３を挿通する。従って、母材支持体９４が高い位置に固定されることで、光ファイバ用母材１０Ｐとダミーガラス体５０との一体物が、着脱ピン９３を介して母材支持体９４に吊り下げられる。こうして、光ファイバ用母材１０Ｐとダミーガラス体５０の一体物は、吊持部９に吊り下げられ、光ファイバ用母材１０Ｐは、ダミーガラス体５０を介して吊持部９に吊り下げられるように保持される。
【００９９】
本工程では、このように光ファイバ用母材１０Ｐとダミーガラス体５０の一体物は、吊持部９に吊り下げられるように保持されることで、光ファイバ用母材１０Ｐ及びダミーガラス体５０からの振動は、吊持部９の着脱ピン９３に伝導し、更に母材支持体９４に伝導する。ＡＥセンサ７は、上述のように吊持部９の母材支持体９４に取り付けられているため、光ファイバ用ワークからの振動が伝導する位置に取り付けられていることになる。
【０１００】
次に、図９に示すように光ファイバ用母材１０Ｐの少なくとも先端が、紡糸炉１００の加熱部１１０により加熱される場所に位置するように、吊持部９により保持された光ファイバ用母材１０Ｐとダミーガラス体５０の一体物を移動させる。なお、このように光ファイバ用母材１０Ｐが位置すると、少なくとも光ファイバ用母材１０Ｐが加熱される位置は、紡糸炉１００の外側から目視することができない。
【０１０１】
次に紡糸炉１００の加熱部１１０を発熱させて、光ファイバ用母材１０Ｐを加熱する。このとき光ファイバ用母材１０Ｐの下端は、例えば２０００℃に加熱され溶融状態となる。そして、光ファイバ用母材１０Ｐからガラスが溶融して、ガラスが線引きされる。
【０１０２】
このときＡＥセンサ７は、少なくとも光ファイバ用母材１０Ｐが加熱されている間、吊持部９の母材支持体９４の振動を検出している。そして、検出された振動に基づく信号は、ＡＥセンサ７から出力されて、制御部８に入力する。上記のようにＡＥセンサ７は、吊持部９における光ファイバ用ワークである光ファイバ用母材１０Ｐ及びダミーガラス体５０からの振動が伝導する位置に取り付けられているため、制御部８は、入力したＡＥセンサ７からの信号に基づいて、光ファイバ用母材１０Ｐ或いはダミーガラス体５０の異常を検出する。この異常としては、溶着工程Ｐ３における光ファイバ用母材１０Ｐ或いはダミーガラス体５０の異常と同様の異常を挙げることができる。
【０１０３】
そして、本工程における光ファイバ用母材１０Ｐ或いはダミーガラス体５０の異常の検出は、溶着工程Ｐ３における光ファイバ用母材１０Ｐ或いはダミーガラス体５０の異常の検出と同様に行えばよい。上記のように光ファイバ用母材１０Ｐは、紡糸炉１００により目視できない。このため光ファイバ用母材１０Ｐの加熱される部分にクラックや破断が発生しても、その発生を目視により確認できない。しかし、制御部８が、溶着工程Ｐ３と同様に光ファイバ用母材１０Ｐやダミーガラス体５０の異常に起因する振動が増加することを検出することにより、この異常を適切に検出することができる。更に制御部８が、６０ｋＨｚ以上９０ｋＨｚ以下の振動が増加することを検出することにより、光ファイバ用ワークにおけるクラックや破断の発生を適切に検出することができる。
【０１０４】
制御部８が光ファイバ用母材１０Ｐやダミーガラス体５０の異常を検出したとき、制御部８は、紡糸炉１００を停止する制御信号を送信したり、図示しない手段により、異常である旨のアラームを発したりする。
【０１０５】
このように光ファイバ用ワークの異常が監視された状態で、線引きされた溶融状態のガラスは、紡糸炉１００から出ると、すぐに固化を開始して、コアガラス体１１Ｐがコア１１となり、クラッドガラス体１２Ｐがクラッド１２となり、コア１１とクラッド１２とから構成される光ファイバとなる。その後、この光ファイバは、冷却装置１２０を通過して、適切な温度まで冷却される。冷却装置１２０に入る際、光ファイバの温度は、例えば１８００℃程度であるが、冷却装置１２０を出る際には、光ファイバの温度は、例えば４０℃〜５０℃となる。
【０１０６】
次に、光ファイバは、第一被覆層１３となる紫外線硬化性樹脂が入ったコーティング装置１３１を通過し、この紫外線硬化性樹脂で被覆される。更に紫外線照射装置１３２を通過し、紫外線が照射されることで、紫外線硬化性樹脂が硬化して第一被覆層１３が形成される。次に光ファイバは、第二被覆層１４となる紫外線硬化性樹脂が入ったコーティング装置１３３を通過し、この紫外線硬化性樹脂で被覆される。更に紫外線照射装置１３４を通過し、紫外線が照射されることで、紫外線硬化性樹脂が硬化して第二被覆層１４が形成され、図１に示す光ファイバ１０となる。そして、光ファイバ１０は、ターンプーリー１４１により方向が変換され、リール１４２により巻取られる。
【０１０７】
こうして光ファイバ用母材１０Ｐ或いはダミーガラス体５０に異常が発生しているかが監視された状態で、図１に示す光ファイバ１０が製造される。
【０１０８】
以上説明したように、本実施形態において、光ファイバ用ワーク加工装置における光ファイバ用ワークを保持する保持部は、溶着工程Ｐ３では旋盤６０のチャック６３ａ，６３ｂであり、線引工程Ｐ５では吊持部９である。そして、本実施形態による光ファイバ用ワーク加工装置では、ＡＥセンサ７が光ファイバ用ワークや光ファイバ用ワーク加工装置のガラス体部といったガラス体の振動が伝導する位置に取り付けられている。上記の各工程において、光ファイバ用ワークや光ファイバ用ワーク加工装置のガラス体部の少なくとも一部は１０００℃〜２０００℃に加熱され、当該温度に加熱された状態の固体状態の充実のガラス体にクラック等の異常が生じる場合がある。ＡＥセンサ７は、このように加熱された状態の光ファイバ用ワークや光ファイバ用ワーク加工装置のガラス体部が充実の固体状態で異常をきたす場合に当該振動を検出することで、光ファイバ用ワークが回転している状態や見えない状態であっても、光ファイバ用ワークの異常を適時検出することができる。
【０１０９】
以上、本発明について、実施形態を例に説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、光ファイバや光ファイバ用母材の形態や各工程におけるガス種といった各構成は本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更可能である。
【０１１０】
例えば、上記母材製造工程Ｐ１では、ＶＡＤ工程Ｐ１ａと脱水焼結工程Ｐ１ｂとを有していたが、本発明はこれに限らない。
【０１１１】
（母材製造工程Ｐ１の他の例）
例えば、母材製造工程Ｐ１は外付工程を有しても良い。図１１は、外付工程の様子を示す図である。図１１に示すように本工程で用いるファイバ用ワーク加工装置は、外付装置７０と、外付装置７０に取り付けられる複数のＡＥセンサ７と、制御部８とを備える。
【０１１２】
外付装置７０は、ブース７１と、ブース７１内に配置される上記旋盤６０と同様の旋盤６０とから構成される。また、それぞれのＡＥセンサ７は、溶着工程Ｐ３や溶断工程Ｐ４におけるファイバ用ワーク加工装置と同様の位置に設けられる。
【０１１３】
このようなファイバ用ワーク加工装置を用いた外付工程は次の様に行われる。まず、上記ＶＡＤ工程Ｐ１ａ及び脱水焼結工程Ｐ１ｂおよび他の必要な工程を経て、コアガラス体１１Ｐの外周面がクラッドガラス体で隙間なく囲まれたガラス体を準備する。ただし、本工程で準備されるクラッドガラス体の外径は、図３に示す本来あるべき光ファイバ用母材１０Ｐのクラッドガラス体１２Ｐの外径よりも小さくされる。これは、ＶＡＤ工程Ｐ１ａでクラッドガラス体１２Ｐとなるガラス多孔体を意図的に少なめに形成して、クラッドガラス体１２Ｐの内周側の部位を形成し、ガラス多孔体を多く付着させる必要があるクラッドガラス体１２Ｐの外周側の部位は効率の良い外付法を用いて形成した方が全体の工程の効率が良くなるためである。従って、上記で準備されるガラス体は、光ファイバ用母材１０Ｐよりもクラッドガラス体の外径が小さな母材用ロッド１７Ｒである。次に準備した母材用ロッド１７Ｒの両端にガラス体から成るダミーガラス体５４を溶着する。母材用ロッド１７Ｒへのダミーガラス体５４の溶着は、母材用ロッド１７Ｒの一端にダミーガラス体５４を溶着した後、母材用ロッド１７Ｒの他端にダミーガラス体５４を溶着する。それぞれの溶着は、上記溶着工程Ｐ３において、光ファイバ用母材１０Ｐとダミーガラス体５０とを溶着するのを同様に行えばよい。
【０１１４】
次に母材用ロッド１７Ｒの両端に溶着されたダミーガラス体５４を旋盤６０のそれぞれのチャック６３ａ，６３ｂでチャッキングして母材用ロッド１７Ｒとダミーガラス体５４との一体物を旋盤６０にセットする。
【０１１５】
次に旋盤６０にセットされた母材用ロッド１７Ｒがダミーガラス体５４と共に回転している状態で、酸水素バーナ６４を母材用ロッド１７Ｒの長手方向に沿って移動させながら母材用ロッド１７Ｒを加熱して、クラッドガラス体１２Ｐの外周側の部位となるスートを母材用ロッド１７Ｒの外周面上に堆積する。なお、本工程においてもＶＡＤ工程と同様に、酸水素バーナ６４からはガラス体となる原料が火炎と共に噴射するため、酸水素バーナ６４はデポジッションバーナと呼ばれる場合がある。このスートの堆積は、ＶＡＤ工程Ｐ１ａにおいてクラッドガラス体１２Ｐとなるスートを堆積した工程と同様にして、流量が制御されたキャリアガス（ＡｒやＯ２等）により、気化されたＳｉＣｌ４等の原料を酸水素バーナの火炎中に導入すれば良い。こうして母材用ロッド１７Ｒの外周面上にクラッドガラス体１２Ｐの外周側の部位となるガラス多孔体１７Ｐが形成される。なお、図１１においてガラス多孔体１７Ｐは破線で示されており、酸水素バーナ６４から噴射する火炎は、ガラス多孔体１７Ｐが形成されていない状態が示されている。
【０１１６】
本工程において、上記溶着工程Ｐ３や溶断工程Ｐ４を同様にして、ＡＥセンサ７により旋盤６０の主軸台６２ａの振動や酸水素バーナ６４の振動が検出され、制御部８に検出された振動に基づく信号が入力される。そして、制御部８は、溶着工程Ｐ３や溶断工程Ｐ４と同様にして、母材用ロッド１７Ｒやダミーガラス体５４の異常或いは酸水素バーナ６４の噴射口６５の異常を検出する。そして、溶着工程Ｐ３や溶断工程Ｐ４と同様にして、制御部８が母材用ロッド１７Ｒやダミーガラス体５４や酸水素バーナ６４の異常を検出したとき、制御部８は、旋盤６０を停止する制御信号を送信したり、図示しない手段により、異常である旨のアラームを発したりする。
【０１１７】
次に、母材用ロッド１７Ｒの外周面上にガラス多孔体１７Ｐが形成されたガラス体に対して上記の脱水焼結工程Ｐ１ｂと同様にして脱水焼結工程を行う。そして、得られたコアガラス体１１Ｐとクラッドガラス体１２Ｐを有する充実の透明なガラス体の一部を切断や研磨を施し円柱状の形状にすることにより、図３に示す光ファイバ用母材１０Ｐを得る。
【０１１８】
なお、本工程は、母材用ロッド１７Ｒが水平の状態で旋盤６０にセットされたが、母材用ロッド１７Ｒが垂直の状態でセットされるような旋盤が用いられても良い。
【０１１９】
（母材製造工程Ｐ１の更に他の例）
また、上記実施形態の母材製造工程Ｐ１では、ＶＡＤ法を用いたが、ＣＶＤ法を用いても良い。図１２は、ＣＶＤ工程の様子を示す図である。図１２に示すように本工程で用いるファイバ用ワーク加工装置は、ＣＶＤ装置８０と、ＣＶＤ装置８０に取り付けられる複数のＡＥセンサ７と、制御部８とを備える。
【０１２０】
ＣＶＤ装置８０は、ブース８１と、ブース８１内に配置され、ガス供給管８４及び排気管８５が設けられる点を除き上記旋盤６０と同様の構成の旋盤６０とから構成される。このガス供給管８４は、一方のチャック６３ａの中心付近に設けられており、図示しないガス供給部から供給されるキャリアガスと原料ガスであるＳｉＣｌ４等のガスを供給することができるよう構成されている。また、排気管８５は、他方のチャック６３ｂの中心付近に設けられており、図示しないガス排気部に接続されて、不要なガスを排気するよう構成されている
【０１２１】
外付装置７０は、ブース７１と、ブース７１内に配置される上記旋盤６０と同様の旋盤６０とから構成される。また、それぞれのＡＥセンサ７は、溶着工程Ｐ３や溶断工程Ｐ４におけるファイバ用ワーク加工装置と同様の位置に設けられる。
【０１２２】
このようなファイバ用ワーク加工装置を用いたＣＶＤ工程は、次の様に行われる。まず、光ファイバ用母材１２Ｐのクラッドガラス体１２Ｐの一部となる光ファイバ用ワークとしてのガラス管１８Ｐの両端がそれぞれのチャック６３ａ，６３ｂにチャッキングされて、ガラス管１８Ｐが旋盤６０にセットされる。このとき、図１２に示すように、ガラス管１８Ｐの先端が貫通孔Ｈ８内に挿入された状態となる。
【０１２３】
こうしてガラス管１８Ｐがセットされた状態で、ガラス管１８Ｐの内壁にガラス層を積層する。本実施形態においては、ガラス管１８Ｐの内壁に、まず、クラッドガラス体１２Ｐとなるクラッドガラス層を積層し、次にコアガラス体１１Ｐとなるコアガラス層を積層する。この工程においては、チャック６３ａ，６３ｂを回転させて、ガラス管１８Ｐを軸中心に回転させると共に、ガラス管１８Ｐの長手方向に沿って酸水素バーナ６４を移動させることで、ガラス管１８Ｐを加熱する。このときガス供給管８４からＳｉＣｌ４やＧｅＣｌ４等の必要な原料ガスが貫通孔Ｈ８内に供給され、不要なガスが排気管８５から排気する。そして、原料ガスに由来するスート１８ｓが堆積して、堆積したスート１８ｓが、バーナ５８の移動により加熱されて、ガラス層となる。この動作を繰り返すことで、積層されたガラス層は、ガラス管１８Ｐの一部なり、ガラス管１８Ｐの厚さは厚くなる。また、スート１８ｓをひととおり堆積させた後に最後にスート１８ｓのガラス化を行ってもよい。なお、クラッドガラス体１２Ｐとなるガラス層の積層においては、ＳｉＣｌ４ガスがガス供給管８４からガラス管１８Ｐ内に供給され、コアガラス体１１Ｐとなるガラス層の積層においては、ＳｉＣｌ４ガス及びＧｅＣｌ４ガスがガス供給管８４からガラス管１８Ｐ内に供給される。こうして、外周側にクラッドガラス体１２Ｐとなるガラス層が積層され、内周側にコアガラス体１１Ｐとなるガラス層が積層されたガラス管１８Ｐを得る。
【０１２４】
次にＣＶＤ工程で得られたガラス管１８Ｐの貫通孔を潰すコラプス工程を行う。コラプス工程は、原料ガスの供給を停止して、酸水素バーナ６４を往復移動させることにより、ガラス管を過熱する。この加熱により、ガラス管１８Ｐの貫通孔Ｈ８が縮小され、最終的に貫通孔Ｈ８は潰される。この工程は減圧下で行われる。このときガラス管１８Ｐを軸中心に回転されることが好ましい。
【０１２５】
なお、上記のＣＶＤ工程及びコラプス工程においては、上記溶着工程Ｐ３や溶断工程Ｐ４を同様にして、ＡＥセンサ７により旋盤６０の主軸台６２ａの振動や酸水素バーナ６４の振動が検出され、制御部８に検出された振動に基づく信号が入力される。そして、制御部８は、溶着工程Ｐ３や溶断工程Ｐ４と同様にして、ガラス管１８Ｐ或いは酸水素バーナ６４の噴射口６５の異常を検出する。そして、溶着工程Ｐ３や溶断工程Ｐ４と同様にして、制御部８がガラス管１８Ｐや酸水素バーナ６４の異常を検出したとき、制御部８は、旋盤６０を停止する制御信号を送信したり、図示しない手段により、異常である旨のアラームを発したりする。
【０１２６】
なお、本工程においてガラス管１８Ｐを加熱する手段として酸水素バーナ６４の代わりにヒータ炉等を用いても良い。この場合、酸水素バーナ６４に設置したＡＥセンサ７は不要となる。
【０１２７】
（その他の変形例）
また、図１に示す光ファイバはその一例を示すものであり、他の形態の光ファイバであっても良い。例えば、クラッドの外周面の断面における形状が多角形であったり、クラッドの外周面を隙間なく囲む外側のクラッドが形成されていても良い。
【０１２８】
また、上記工程では、ＡＥセンサ７が複数設けられる場合があったが、ＡＥセンサ７は１か所に設けられても良い。例えば、ＶＡＤ装置２０に設けられるＡＥセンサ７は、吊持部２２上のみに設けられたり、酸水素バーナ２４のみに設けられたりしても良い。また、旋盤６０に設けられるＡＥセンサ７は、主軸台６２上のみに設けられたり、酸水素バーナ６４のみに設けられたりしても良い。例えば、上記実施形態において酸水素バーナ２４，６４の噴射口６５がガラス体から構成されずに金属やセラミックから構成されていて良く、この場合、酸水素バーナ２４，６４に設けられるＡＥセンサ７は不要である。また、脱水焼結装置に設けられるＡＥセンサ７のいずれかが省略されて、例えば、マッフル４３に設けられるＡＥセンサ７のみとされても良い。
【０１２９】
また、一部の工程において、加工が可能である限りにおいて、光ファイバ用ワークが回転しなくても良い。
【０１３０】
また、上記実施形態では、一つのＡＥセンサ７を用いて振動を検出したが、複数のＡＥセンサ７を用いて振動を検出しても良い。この場合、光ファイバ用ワークの異常をより精度良く検出することができる。例えば、溶着工程Ｐ３や溶断工程Ｐ４において、旋盤６０のそれぞれの主軸台６２ａ，６２ｂにＡＥセンサ７を取り付けても良い。
【実施例】
【０１３１】
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明の内容をより具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものでは無い。
【０１３２】
（実施例１）
直径が１００ｍｍで、長さが１５００ｍｍの円柱状であり、石英からなるガラスロッドを光ファイバ用ワークに見立てて準備した。次に図６に示す光ファイバ用ワーク加工装置と同様の装置を準備し、準備したガラスロッドを図６に示す光ファイバ用母材１０Ｐと同様にして、旋盤のチャック部でチャッキングした。次にガラスロッドを３０ｒｐｍで回転させつつ、旋盤の主軸台に取り付けたＡＥセンサにより主軸台の振動を検出した。この振動を高速フーリエ変換解析した。この結果を図１９に示す。
【０１３３】
さらに、ガラスロッドの回転を維持したまま酸水素バーナでガラスロッドを炙った。このとき酸水素バーナの出力を高くして、ガラスロッドにかかる熱応力が大きくなるようにした。ガラスロッドの炙りを開始してから１０分後に、ガラスロッドのチャッキングされている部分から破断が生じた。このとき破断が生じた時点を含み、旋盤の主軸台に取り付けたＡＥセンサにより主軸台の振動を検出し、この振動を高速フーリエ変換解析した。そして、図１３に示す破断が発生していないときの解析結果との差分スペクトルを取った。この結果を図１４に示す。
【０１３４】
図１４に示すように、周波数が６０ｋＨｚ以上９０Ｈｚ以下の振動が増加していることが示され、この振動がガラスロッドの破断による振動であることが分かった。従って、ＡＥセンサによりガラスロッドの異常に起因する振動を検出することにより、ガラスロッドの異常を適時検出することができることが確認された。
【０１３５】
（実施例２）
実施例１のガラスロッドと同様のガラスロッド、及び、図３に示す光ファイバ用母材と同様の構成で、大きさがガラスロッドと同様である光ファイバ用母材を準備した。そして、ガラスロッドの一方の端部近傍の外周面に傷を付けた。次に実施例１で用いた光ファイバ用ワーク加工装置の旋盤の一方のチャック部にガラスロッドの傷を付けた側と反対側をキャッキングして、他方のチャック部に光ファイバ用母材をチャッキングした。
【０１３６】
次にガラスロッド及び光ファイバ用母材を実施例１と同様に回転させ、ＡＥセンサにより振動を検出した。そして検出した振動を制御部により高速フーリエ変換解析し続けた。
【０１３７】
そして、酸水素バーナに点火して、ガラスロッド及び光ファイバ用母材のそれぞれの対向面を加熱して、それぞれの対向面が軟化点に近づいたところで、ガラスロッドと光ファイバ用母材とを密着して、更に加熱をして、ガラスロッドと光ファイバ用母材とを溶着しようとした。ガラスロッドと光ファイバ用母材とを密着後に加熱を続けている段階で、先に付けたガラスロッドの傷を起点として、ガラスロッドが破断した。
【０１３８】
そこで、破断が発生していないときの解析結果と、破断がした時点を含む解析結果との差分スペクトルを取った。この結果を図１５に示す。
【０１３９】
図１５に示すように、実施例１と同様にして周波数が６０ｋＨｚ以上９０Ｈｚ以下の振動が増加していることが示され、この振動がガラスロッドの破断による振動であることが分かった。従って、２つの光ファイバ用ワークが接触している状態であっても、同様の周波数の振動が生じることが分かった。そして、２つの光ファイバ用ワークが接触している状態で光ファイバ用ワークに異常が生じても、ＡＥセンサにより振動を検出することで、この異常を適時検出することができることが確認された。
【０１４０】
（実施例３）
直径が１００ｍｍで長さが１５００ｍｍであり、肉厚が２０ｍｍのガラス管、及び、このガラス管と同じ長さで直径が２０ｍｍのガラスロッドを７本準備した。このガラスロッドの内、１本の端部近傍の外周面に傷を付けた。次にこのガラス管の貫通孔にガラスロッドを全て挿入し、光ファイバ用母材とした。ただし、傷を付けたガラスロッドが、中心に位置するようにした。この光ファイバ用母材の様子を長手方向に垂直な断面で、図１６に示す。図１６において、３１はガラス管を示し、３２ａは傷を付けたガラスロッドを示し、３２ｂは傷をつけていない他のガラスロッドを示す。また、実施例１のガラスロッドと同様のガラスロッドを準備した。
【０１４１】
次に実施例１で用いた光ファイバ用ワーク加工装置の旋盤の一方のチャック部にガラスロッドをキャッキングして、他方のチャック部に光ファイバ用母材をチャッキングした。ただし、傷を付けたガラスロッド３２ａの傷の位置が他方のチャック部にチャッキングされたガラスロッド側となるように光ファイバ用母材をチャッキングした。
【０１４２】
次にガラスロッド及び光ファイバ用母材を実施例１と同様に回転させ、ＡＥセンサにより振動を検出した。そして検出した振動を制御部により高速フーリエ変換解析し続けた。
【０１４３】
そして、酸水素バーナに点火して、ガラスロッド及び光ファイバ用母材のそれぞれの対向面を加熱して、それぞれの対向面が軟化点に近づいたところで、ガラスロッドと光ファイバ用母材とを密着して、更に加熱をして、ガラスロッドと光ファイバ用母材とを溶着した。その後、回転を維持させながら酸水素バーナを消火して、ガラスロッドと光ファイバ用母材とを自然冷却した。この自然冷却の最中に先につけておいたガラスロッドの傷を起点として、光ファイバ用母材に破断が生じた。
【０１４４】
そこで、破断が発生していないときの解析結果と、破断がした時点を含む解析結果との差分スペクトルを取った。この結果を図１７に示す。
【０１４５】
図１７に示すように、実施例１と同様にして周波数が６０ｋＨｚ以上９０Ｈｚ以下の振動が増加していることが示され、この振動がガラスロッドの破断による振動であることが分かった。従って、複数の部材を組み上げた光ファイバ用母材の内部に破断が生じる場合であっても、同様の周波数の振動が生じることが分かった。そして、このような光ファイバ用ワークとしての光ファイバ用母材に異常が生じても、ＡＥセンサにより振動を検出することで、この異常を適時検出することができることが確認された。
【０１４６】
（実施例４）
実施例１のガラスロッドと同様のガラスロッドを２本準備した。そして１本のガラスロッドには、穿孔処理を施して、中心軸を囲み長手方向に貫通する直径が５ｍｍの貫通孔を６個形成した。この貫通孔を形成するガラスロッドの内周面に対して、研磨処理を施さず、穿孔処理において内周面に付いた傷を残した。この貫通孔が形成されたガラスロッドの様子を長手方向に垂直な断面で、図１８に示す。図１８において、３３はガラスロッドを示し、３４はガラスロッド３３に形成された貫通孔を示す。
【０１４７】
次に実施例１で用いた光ファイバ用ワーク加工装置の旋盤の一方のチャック部に貫通孔が形成されていないガラスロッドをチャッキングして、他方のチャック部に貫通孔が形成されたガラスロッドをチャッキングした。
【０１４８】
次にそれぞれのガラスロッドを実施例１と同様に回転させ、ＡＥセンサにより振動を検出した。そして検出した振動を制御部により高速フーリエ変換解析し続けた。
【０１４９】
そして、酸水素バーナに点火して、それぞれのガラスロッドのそれぞれの対向面を加熱して、それぞれの対向面が軟化点に近づいたところで、それぞれのガラスロッドを密着して、更に加熱をして、それぞれのガラスロッドを溶着した。その後、回転を維持させながら酸水素バーナを消火して、それぞれのガラスロッドを自然冷却した。その後、再び酸水素バーナに点火して、酸水素バーナをトラバースして、溶着したそれぞれのガラスロッドを火炎研磨した。さらに貫通孔が形成されたガラスロッドの溶着点から１００ｃｍ離れた地点に酸水素バーナを固定し、貫通孔が形成されたガラスロッドの溶断作業を行った。このときガラスロッドの内周面に残した傷を起点として、光ファイバ用母材に破断が生じた。
【０１５０】
そこで、破断が発生していないときの解析結果と、破断がした時点を含む解析結果との差分スペクトルを取った。この結果を図１９に示す。
【０１５１】
図１９に示すように、実施例１と同様にして周波数が６０ｋＨｚ以上９０Ｈｚ以下の振動が増加していることが示され、この振動がガラスロッドの破断による振動であることが分かった。従って、光ファイバ用ワークの溶断時において破断が生じる場合であっても、同様の周波数の振動が生じることが分かった。また、ガラスロッドの形状によらず同様の周波数の振動が生じることが分かった。そして、このような光ファイバ用ワークとしての光ファイバ用母材に異常が生じても、ＡＥセンサにより振動を検出することで、この異常を適時検出することができることが確認された。
【０１５２】
以上の実施例の結果より、光ファイバ用ワークを加工する際に、ＡＥセンサにより光ファイバ用ワークの保持部の振動を検出することで、光ファイバ用ワークの異常を検出できることが確認できた。また、保持部からＡＥセンサに伝導する振動の内、６０ｋＨｚ以上９０ｋＨｚ以下の振動を検出することにより、光ファイバ用ワークの破断を検出することができることが分かった。この振動の周波数は、ガラス材のワークが光ファイバ用ワークの加工機を伝導する周波数であるため、光ファイバ用母材を線引きする線引工程であっても同様の検出ができると考えられる。
【産業上の利用可能性】
【０１５３】
以上のように、本発明によれば、本発明によれば、光ファイバ用ワークの異常を適時検出することができる光ファイバの製造方法、及び、それに用いる光ファイバ用ワーク加工装置が提供され、さまざまな種類の光ファイバの製造に有用である。
【符号の説明】
【０１５４】
６・・・旋盤（保持部）
７・・・アコースティックエミッションセンサ（ＡＥセンサ）
８・・・制御部
９，２２・・・吊持部（保持部）
１０・・・光ファイバ
１０Ｐ・・・光ファイバ用母材
１１・・・コア
１１Ｐ・・・コアガラス体
１２・・・クラッド
１２Ｐ・・・クラッドガラス体
１６Ｐ、１７Ｐ・・・ガラス多孔体
１８Ｐ・・・ガラス管
２０・・・ＶＡＤ装置
２４・・・酸水素バーナ
２５・・・噴射口（ガラス体部）
４０・・・脱水焼結装置
４３・・・マッフル
５０・・・ダミーガラス体
６１・・・基台
６２ａ，６２ｂ・・・主軸台
６３ａ，６３ｂ・・・チャック部
６４・・・酸水素バーナ
７０・・・外付装置
８０・・・ＣＶＤ装置
９３・・・着脱ピン
９４・・・母材支持体
１００・・・紡糸炉
Ｐ１・・・母材製造工程
Ｐ２・・・保持工程
Ｐ３・・・溶着工程
Ｐ４・・・溶断工程
Ｐ５・・・線引工程
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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