(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
貫通孔を有する母材適用パイプと、この母材適用パイプの一端に、第１の接合部を介して取り付けられた第１のダミーパイプと、前記母材適用パイプの他端に、第２の接合部を介して取り付けられた第２のダミーパイプとからなる基材を、加熱手段の移動によって外部から管軸方向に加熱しながら前記貫通孔の壁面をエッチング処置してなるクラッドパイプの製造方法であって、
前記第１のダミーパイプから前記第２のダミーパイプに向けて、前記母材適用パイプの前記貫通孔内にエッチングガスを流す工程と、
前記母材適用パイプを、前記第１の接合部から前記第２の接合部に向けて管軸方向に外部から加熱する工程とを備え、
前記母材適用パイプは、前記第１の接合部から所定長さだけ存在する切除予定部と、前記切除予定部以外の有効部とからなり、前記母材適用パイプを管軸方向に加熱するにあたって、前記有効部における前記加熱手段の移動速度に対し前記切除予定部における前記加熱手段の移動速度を遅くしたことを特徴とするクラッドパイプの製造方法。
【請求項２】
前記切除予定部で前記加熱手段を停止させて、前記母材適用パイプを加熱することを特徴とする請求項１記載のクラッドパイプの製造方法。
【請求項３】
貫通孔を有する母材適用パイプと、この母材適用パイプの一端に、第１の接合部を介して取り付けられた第１のダミーパイプと、前記母材適用パイプの他端に、第２の接合部を介して取り付けられた第２のダミーパイプとからなる基材を、加熱手段の移動によって外部から管軸方向に加熱しながら前記貫通孔の壁面をエッチング処置してなるクラッドパイプの製造方法であって、
前記第１のダミーパイプから前記第２のダミーパイプに向けて、前記母材適用パイプの前記貫通孔内にエッチングガスを流す工程と、
前記母材適用パイプを、前記第１の接合部から前記第２の接合部に向けて管軸方向に外部から加熱する工程とを備え、
前記母材適用パイプは、前記第１の接合部から所定長さだけ存在し且つ前記第１の接合部に向けて前記貫通孔を広げたロート部を有する切除予定部と、前記切除予定部以外の有効部とからなることを特徴とするクラッドパイプの製造方法。
【請求項４】
貫通孔を有する母材適用パイプと、この母材適用パイプの一端に、第１の接合部を介して取り付けられた第１のダミーパイプと、前記母材適用パイプの他端に、第２の接合部を介して取り付けられた第２のダミーパイプとからなる基材を、加熱手段の移動によって外部から管軸方向に加熱しながら前記貫通孔の壁面をエッチング処置してなるクラッドパイプの製造方法であって、
前記第１のダミーパイプから前記第２のダミーパイプに向けて、前記母材適用パイプの前記貫通孔内にエッチングガスを流しながら、前記加熱手段の移動によって前記第２の接合部から加熱する工程と、
前記第２のダミーパイプから前記第１ダミーパイプに向けて、前記母材適用パイプの前記貫通孔内にエッチングガスを流しながら、前記加熱手段の移動によって前記第１の接合部から加熱する工程とを備えたことを特徴とするクラッドパイプの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光伝送系の波長分散等を補償するための分散補償ファイバを製造するために利用される母材の一部として構成させるクラッドパイプの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来における分散補償ファイバの製造方法としては特開平９−１２７３５４号公報等に開示されている。この製造方法に利用される母材は、屈折率の異なる部材を幾層にも重ね合わせたもので、例えば、ＳｉＯ２からなるコア部の周囲に屈折率の異なる第１〜第３のクラッドパイプを融着させて、一体化させたものである。そして、母材を線引することで、所望の分散補償ファイバが得られる。また、母材の一部として利用される前述のクラッドパイプは、図４に示すような基材１００から作り出されるもので、この基材１００は、石英ガラスからなる母材適用パイプ１０１の両端に、石英ガラスからなるダミーパイプ１０２を融着接合させて構成される。そこで、母材適用パイプ１０１内に矢印Ａ方向からエッチングガスを流しながら、バーナー等の加熱手段１０３によって、母材適用パイプ１０１を外部から矢印Ｂ方向に等速度で加熱し続け、母材適用パイプ１０１内の貫通孔１０１ａの壁面にエッチング処理を施す。その後、カッタ等で母材適用パイプ１０１をダミーパイプ１０２から切り離して、母材の一部に利用されるクラッドパイプが作り出されることになる。なお、このようなエッチング処理を行う理由は、クラッドパイプを幾層にも重ねて母材を成形させる必要性から、ドリル加工やレーザ加工によって粗削りされて作り出された貫通孔１０１ａの壁面を平滑にさせるためである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、クラッドパイプの製造にあたって、母材適用パイプ１０１の貫通孔１０１ａをエッチング処理する際、図５に示すように、矢印Ａ方向に流入させたエッチングガスは、ダミーパイプ１０２の内径Ｓ１と母材適用パイプ１０１の内径Ｓ２との径差によって、貫通孔１０１ａの端部で乱流が発生し、貫通孔１０１ａの端部でガスが不均一な状態となる。この状態で、母材適用パイプ１０１を矢印Ｂ方向に等速度で加熱させると、貫通孔１０１ａの端部でエッチングが不完全な状態となる。これに起因し、ドリル加工等で粗削りした際に貫通孔１０１ａの壁面に残った削りカスが、エッチング処理されずに壁面に残留することになる。そして、この残留物Ｓは、エッチング処理中に貫通孔１０１ａ内で下流側に飛散し、これが壁面の予期せぬ部分に付着し、この付着によって、母材適用パイプ１０１を部分的ではあるが白濁させるといった問題を生じさせていた。また、エッチング処理の際の白濁した部分はクラッドパイプとしての利用価値がなく、破棄されるので、クラッドパイプが母材の一部として利用されることを考慮すると経済的ロスが極めて大きい。
【０００４】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、母材適用パイプに白濁の部分を発生させないようにしたクラッドパイプの製造方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る本発明のクラッドパイプの製造方法は、貫通孔を有する母材適用パイプと、この母材適用パイプの一端に、第１の接合部を介して取り付けられた第１のダミーパイプと、母材適用パイプの他端に、第２の接合部を介して取り付けられた第２のダミーパイプとからなる基材を、加熱手段の移動によって外部から管軸方向に加熱しながら貫通孔の壁面をエッチング処置してなるクラッドパイプの製造方法であって、
第１のダミーパイプから第２のダミーパイプに向けて、母材適用パイプの貫通孔内にエッチングガスを流す工程と、母材適用パイプを、第１の接合部から第２の接合部に向けて管軸方向に外部から加熱する工程とを備え、
母材適用パイプは、第１の接合部から所定長さだけ存在する切除予定部と、切除予定部以外の有効部とからなり、母材適用パイプを管軸方向に加熱するにあたって、有効部における加熱手段の移動速度に対し切除予定部における加熱手段の移動速度を遅くしたことを特徴とする。
【０００６】
このクラッドパイプの製造方法においては、内径の異なる母材適用パイプとダミーパイプとの組み合わせからなる基材が利用される。そして、ダミーパイプ側から流入させるエッチングガスは、ダミーパイプと母材適用パイプとの内径差によって、母材適用パイプの貫通孔の端部で乱流を発生させ、貫通孔の端部では不均一なガス状態が生じ、これが原因で、エッチング処理の際に、母材適用パイプに部分的な白濁を生じさせていることを、発明者らは見出した。そこで、母材適用パイプにおいて、貫通孔内で乱流が発生する場所を切除予定部として決定し、この部分を母材適用パイプのうちの破棄する部分とする。そして、乱流が発生してエッチング処理が不完全になり易い切除予定部に対し、有効部よりも加熱時間を長くして、エッチング処理を必要以上に長く行うようにし、白濁の原因になる残留物の発生を抑制している。
【０００７】
請求項２に係るクラッドパイプの製造方法において、切除予定部で加熱手段を停止させて、母材適用パイプを加熱する。このように、加熱手段を所定時間停止させることで、切除予定部において、必要以上のエッチング処理を簡単かつ確実に行わせることができる。
【０００８】
請求項３に係る本発明のクラッドパイプの製造方法は、貫通孔を有する母材適用パイプと、この母材適用パイプの一端に、第１の接合部を介して取り付けられた第１のダミーパイプと、母材適用パイプの他端に、第２の接合部を介して取り付けられた第２のダミーパイプとからなる基材を、加熱手段の移動によって外部から管軸方向に加熱しながら貫通孔の壁面をエッチング処置してなるクラッドパイプの製造方法であって、
第１のダミーパイプから第２のダミーパイプに向けて、母材適用パイプの貫通孔内にエッチングガスを流す工程と、母材適用パイプを、第１の接合部から第２の接合部に向けて管軸方向に外部から加熱する工程とを備え、
母材適用パイプは、第１の接合部から所定長さだけ存在し且つ第１の接合部に向けて貫通孔を広げたロート部を有する切除予定部と、切除予定部以外の有効部とからなることを特徴とする。
【０００９】
このクラッドパイプの製造方法においては、内径の異なる母材適用パイプとダミーパイプとの組み合わせからなる基材が利用される。そして、ダミーパイプ側から流入させるエッチングガスは、ダミーパイプと母材適用パイプとの内径差によって、母材適用パイプの貫通孔の端部で乱流を発生させ、貫通孔の端部では不均一なガス状態が生じ、これが原因で、エッチング処理の際に、母材適用パイプに部分的な白濁を生じさせていることを、発明者らは見出した。そこで、母材適用パイプの切除予定部において、貫通孔にロート部を形成させておくことで、切除予定部でエッチングガスの乱流の発生を抑制できる。従って、切除予定部と有効部との加熱速度を同じにすることが可能となる。すなわち、母材適用パイプの全長に亙って、加熱手段の移動を等速にすることができ、加熱手段の移動制御が簡単になる。
【００１０】
請求項４に係る本発明のクラッドパイプの製造方法は、貫通孔を有する母材適用パイプと、この母材適用パイプの一端に、第１の接合部を介して取り付けられた第１のダミーパイプと、母材適用パイプの他端に、第２の接合部を介して取り付けられた第２のダミーパイプとからなる基材を、加熱手段の移動によって外部から管軸方向に加熱しながら貫通孔の壁面をエッチング処置してなるクラッドパイプの製造方法であって、
第１のダミーパイプから第２のダミーパイプに向けて、母材適用パイプの貫通孔内にエッチングガスを流しながら、加熱手段の移動によって第２の接合部から加熱する工程と、第２のダミーパイプから第１ダミーパイプに向けて、母材適用パイプの貫通孔内にエッチングガスを流しながら、加熱手段の移動によって第１の接合部から加熱する工程とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
このクラッドパイプの製造方法においては、内径の異なる母材適用パイプとダミーパイプとの組み合わせからなる基材が利用される。そして、ダミーパイプ側から流入させるエッチングガスは、ダミーパイプと母材適用パイプとの内径差によって、母材適用パイプの貫通孔の端部で乱流を発生させ、貫通孔の端部では不均一なガス状態が生じ、これが原因で、エッチング処理の際に、母材適用パイプに部分的な白濁を生じさせていることを、発明者らは見出した。そこで、母材適用パイプの両方向から交互にエッチングガスを流し、乱流の発生部分を避けるようにエッチング処理を行うようにした。このような方法によって、母材適用パイプの両端部分をエッチング不完全部分として切除し破棄する必要がなく、母材適用パイプの全長を有効利用でき、クラッドパイプが母材の一部として利用されることを考慮すると、経済的メリットが極めて大きいといえる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面と共に本発明によるクラッドパイプの製造方法の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１３】
分散補償ファイバの線引き製造に利用される母材は、屈折率の異なる部材を幾層にも重ね合わせたもので、例えば、ＳｉＯ２からなるコア部の周囲に屈折率の異なる複数のクラッドパイプを融着させて、一体化させたものである。また、このような母材の一部として利用される前述のクラッドパイプは、図１に示すような基材１から作り出されるものである。
【００１４】
この基材１は、ＳｉＯ２ガラスに対して均一にフッ素を添加して所定の屈折率をもたせた円筒状の母材適用パイプ２を有し、この母材適用パイプ２はクラッドパイプとして利用される部分である。また、基材１には、母材適用パイプ２の両端に、第１及び第２の接合部５，６を介して融着接合させた石英ガラス製の第１及び第２のダミーパイプ３，４が設けられている。また、これらダミーパイプ３，４は、母材適用パイプ２に対し内径が大きなパイプで形成され、基材１として再利用される部分である。
【００１５】
次に、このような基材１を利用したクラッドパイプの製造方法について説明する。
【００１６】
先ず、基材１を作業台上に水平になるように配置させ、第１及び第２のダミーパイプ３，４を作業台上でチャッキングする。このとき、基材１は、その管軸を中心に所定速度で回転できるよう作業台上に配置される。この状態で、第１のダミーパイプ３側から第２のダミーパイプ４に向けて、母材適用パイプ２の貫通孔２ａ内に所定の流速でエッチングガスを流す。なお、このエッチングガスは、ＳＦ６とＣｌ２との混合ガスである。
【００１７】
また、このエッチングガスは、第１のダミーパイプ３と母材適用パイプ２との内径差によって、母材適用パイプ２における貫通孔２ａの端部で乱流が発生する（図５参照）。これにより、貫通孔２ａの端部では不均一なガス状態が生じる。そこで、エッチング処理前の作業として、母材適用パイプ２において、貫通孔２ａ内で乱流が発生する領域長を切除予定部Ｃとして特定する。この切除予定部Ｃは、第１の接合部５から所定の長さだけ存在し、この長さは、ガスの流速や貫通孔２ａの径に基づいて実験等により適宜決定されるものである。そして、この切除予定部Ｃは、母材適用パイプ２のうちの破棄される部分となる。また、母材適用パイプ２において、切除予定部Ｃ以外の部分がクラッドパイプとして利用される有効部Ｐとなる。
【００１８】
また、このようなガス流動状態において、基材１は、管軸を中心に回転させながら、酸水素バーナー等の加熱手段７によって外部から約１０００℃〜１３００℃で加熱されて、エッチング処理がなされる。なお、この加熱手段７は、母材適用パイプ２の管軸方向に沿って直線的に移動するように構成されている。このようなエッチング処理を行う理由は、クラッドパイプを幾層にも重ねて母材を成形させる必要性から、ドリル加工やレーザ加工によって粗削りされて作り出された貫通孔２ａの壁面を平滑に処理しなければならないからである。
【００１９】
そこで、乱流が発生してエッチング処理が不完全になり易い切除予定部Ｃに対し、有効部Ｐよりも加熱時間を長くし、エッチング処理を必要以上に長く行うようにした。具体的には、切除予定部Ｃで加熱手段７を１０分程度停止させて、集中的に切除予定部Ｃを加熱する。これによって、切除予定部Ｃを完全にエッチング処理することができる。その後、加熱手段７を矢印Ｂ方向に等速移動させ、有効部Ｐを均一に加熱しながら、母材適用パイプ２内の貫通孔２ａの壁面を均等にエッチング処理する。
【００２０】
なお、何回かに分けて加熱手段７を停止させながら切除予定部Ｃを加熱してもよい。また、切除予定部Ｃで加熱手段７を停止させず、有効部Ｐの加熱速度より極めてゆっくりした速度で切除予定部Ｃを加熱し、十分なエッチング処理を行うようにしてもよい。
【００２１】
そして、エッチング処理が完了した後、カッタ等で第１及び第２のダミーパイプ３，４を母材適用パイプ２から切り離す。その後さらに、母材適用パイプ２から切除予定部Ｃをカッタ等で切り離し、母材適用パイプ２をカッタ等で更に所定の個数に輪切り分割する。これによって、母材の一部に利用されるクラッドパイプが、一本の母材適用パイプ２から所定本数だけ作り出されることになる。
【００２２】
本発明は、前述した実施形態に限定されるものではない。例えば、図２に示すように、母材適用パイプ２の切除予定部Ｃは、第１の接合部５から所定長さだけ存在し、この切除予定部Ｃには、第１の接合部５に向けて貫通孔２ａを広げたロート部１０が設けられている。このロート部１０によって、切除予定部Ｃでエッチングガスの乱流の発生を抑制することができる。従って、貫通孔２ａの全長に亙りガスの乱流が発生し難く、切除予定部Ｃと有効部Ｐとの加熱速度を同じにすることが可能となる。よって、母材適用パイプ２の全長に亙って、加熱手段７の移動を等速にすることができ、加熱手段７の移動制御が簡単になる。
【００２３】
また、クラッドパイプの製造方法の更に他の実施形態として、図３に示すように、第１のダミーパイプ３から第２のダミーパイプ４に向けて、母材適用パイプ２の貫通孔２ａ内にエッチングガスを矢印Ａ方向に流す。その状態で、加熱手段７Ａを第２の接合部６から第１のダミーパイプ３に向けて等速で移動させながら、母材適用パイプ２を加熱する。このとき、母材適用パイプ２の全長に亙って加熱するのではなく、母材適用パイプ２の中央付近まで加熱する。
【００２４】
その後、第２のダミーパイプ４から第１ダミーパイプ３に向けて、母材適用パイプ２の貫通孔２ａ内にエッチングガスを矢印Ｄ方向に流す。その状態で、加熱手段７Ｂを第１の接合部５から第２のダミーパイプ４に向けて等速で移動させながら、母材適用パイプ２を加熱する。このとき、母材適用パイプ２の全長に亙って加熱するのではなく、加熱手段７Ａで加熱されなかった部分を加熱する。
【００２５】
このように、母材適用パイプ２の両方向から交互にエッチングガスを流し、乱流の発生部分を避けるようにしてエッチング処理を行うことで、母材適用パイプ２の両端部分をエッチング不完全部分として破棄する必要がなく、母材適用パイプ２の全長を有効利用でき、クラッドパイプが母材の一部として利用されることを考慮すると、経済的メリットが極めて大きいといえる。
【００２６】
【発明の効果】
本発明によるクラッドパイプの製造方法は、以上のように構成されているため、次のような効果を得る。すなわち、貫通孔を有する母材適用パイプと、この母材適用パイプの一端に、第１の接合部を介して取り付けられた第１のダミーパイプと、母材適用パイプの他端に、第２の接合部を介して取り付けられた第２のダミーパイプとからなる基材を、加熱手段の移動によって外部から管軸方向に加熱しながら貫通孔の壁面をエッチング処置してなるクラッドパイプの製造方法であって、第１のダミーパイプから第２のダミーパイプに向けて、母材適用パイプの貫通孔内にエッチングガスを流す工程と、母材適用パイプを、第１の接合部から第２の接合部に向けて管軸方向に外部から加熱する工程とを備え、母材適用パイプは、第１の接合部から所定長さだけ存在する切除予定部と、切除予定部以外の有効部とからなり、母材適用パイプを管軸方向に加熱するにあたって、有効部における加熱手段の移動速度に対し切除予定部における加熱手段の移動速度を遅くしたことにより、母材適用パイプに白濁部分が発生することを適切に抑制することが可能となる。
【００２７】
また、第１のダミーパイプから第２のダミーパイプに向けて、母材適用パイプの貫通孔内にエッチングガスを流す工程と、母材適用パイプを、第１の接合部から第２の接合部に向けて管軸方向に外部から加熱する工程とを備え、母材適用パイプは、第１の接合部から所定長さだけ存在し且つ第１の接合部に向けて貫通孔を広げたロート部を有する切除予定部と、切除予定部以外の有効部とからなることにより、母材適用パイプに白濁部分が発生することを適切に抑制することが可能となる。
【００２８】
また、第１のダミーパイプから第２のダミーパイプに向けて、母材適用パイプの貫通孔内にエッチングガスを流しながら、加熱手段の移動によって第２の接合部から加熱する工程と、第２のダミーパイプから第１ダミーパイプに向けて、母材適用パイプの貫通孔内にエッチングガスを流しながら、加熱手段の移動によって第１の接合部から加熱する工程とを備えたことにより、母材適用パイプに白濁部分が発生することを適切に抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るクラッドパイプの製造方法の第１の実施形態を示す正面図である。
【図２】本発明に係るクラッドパイプの製造方法の第２の実施形態を示す正面図である。
【図３】本発明に係るクラッドパイプの製造方法の第３の実施形態を示す正面図である。
【図４】従来のクラッドパイプ製造方法を示す正面図である。
【図５】図４の要部拡大断面図である。
【符号の説明】
１…基材、２…母材適用パイプ、２ａ…貫通孔、３…第１のダミーパイプ、４…第２のダミーパイプ、５…第１の接合部、６…第２の接合部、７，７Ａ，７Ｂ…加熱手段、１０…ロート部、Ｃ…切除予定部、Ｐ…有効部。
【図１】
0003591411.tif 000002
【図２】
0003591411.tif 000003
【図３】
0003591411.tif 000004
【図４】
0003591411.tif 000005
【図５】
0003591411.tif 000006