(57)【要約】【課題】ガラス棒を溶着することなくガラス母材端部を直接把持して固定することができ、しかも、ガラス母材中心と回転中心とを一致させることが可能な光ファイバ用ガラス母材の加工方法および加工装置を提供する。【解決手段】光ファイバ用ガラス母材１の両端を把持固定し回転させながら加工する光ファイバ用ガラス母材の加工方法であって、ガラス棒が溶着されていないガラス母材端部１ａを３本の調整可能なネジ部材６により直接把持して加工する。ネジ部材６の先端にガラス母材端部１ａと密着性のよい首振り可能な押さえ部材７を設けて、把持固定を強固にする。【選択図】　　　　図１
2004026557.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバ用ガラス母材の両端を把持固定し回転させながら加工する光ファイバ用ガラス母材の加工方法であって、ガラス棒が溶着されていないガラス母材端部を、３本の調整可能なネジ部材により直接把持して加工することを特徴とする光ファイバ用ガラス母材の加工方法。
【請求項２】
前記ガラス母材端部のテーパ部分を把持することを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ用ガラス母材の加工方法。
【請求項３】
前記ネジ部材の先端に首振り可能な押さえ部材を設けて把持す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用ガラス母材の加工方法。
【請求項４】
光ファイバ用ガラス母材の両端を把持固定し回転させながら加工する光ファイバ用ガラス母材の加工装置であって、ガラス棒が溶着されていないガラス母材端部を直接把持する３本の調整可能なネジ部材を有する把持手段を備えたことを特徴とする光ファイバ用ガラス母材の加工装置。
【請求項５】
前記ネジ部材の先端に前記ガラス母材端部と密着性のよい首振り可能な押さえ部材を設けたことを特徴とする請求項４に記載の光ファイバ用ガラス母材の加工装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバ用ガラス部材の両端を把持固定し回転させながら加工する光ファイバ用ガラス母材の加工方法および加工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ファイバは、一般に屈折率の高いコア部と、それより若干屈折率が低いクラッド部からなる。ガラス系光ファイバは、コアガラスの外側をコアガラスと異なる屈折率を有するガラス（以下、クラッドガラスという）で囲ったガラス母材を、一方の端部から順次加熱軟化させ、これを線引きして製造される。このためのガラス母材の製造には、化学気相堆積法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｖａｐｏｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ　：ＣＶＤ法）、内付けＣＶＤ法（Ｍｏｄｉｆｉｅｄ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｖａｐｏｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：ＭＣＶＤ）、外付けＣＶＤ法（Ｏｕｔｅｒ　Ｖａｐｏｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ　：ＯＶＤ法）、気相軸付法（Ｖａｐｏｒ　ｐｈａｓｅ　Ａｘｉａｌ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ　：ＶＡＤ法）、ロッドインチューブ法等の各種の製造方法が知られている。
【０００３】
これらの各種の製造方法により作製されるガラス母材は、コアガラスとクラッドガラスが同心円となるように形成される。しかしながら、実際はコアガラスあるいはクラッドガラスの断面構造は、わずかに楕円または歪んだ円、あるいはコアガラスとクラッドガラスとが偏心して形成される。
【０００４】
ガラス母材のコアガラスとクラッドガラスとが偏心していたり、楕円や歪んだ円であったりすると、これを線引きして光ファイバとした場合、光ファイバのコア部の断面形状が楕円状あるいは歪んだ円状となる。このため、コア部の屈折率分布が同心円状とならず、光ファイバ断面内の直交する２偏波間の郡速度に差異が生じ、偏波分散（Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ　Ｍｏｄｅ　Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ：以下、ＰＭＤという）が大きくなるという問題がある。ＰＭＤが大きくなると信号光が劣化し伝送帯域が狭くなり、海底ケーブルや幹線ケーブルなど大容量かつ長距離で光伝送を行なう場合にその影響が大きい。また、光ファイバを接続した時に、コア部が偏心していると接続損失が増大する。
【０００５】
光ファイバのコア部が非円となったり偏心したりするのは、主としてガラス母材の製造段階で生じる。ガラス母材のコアガラスとこれを囲うクラッドガラスとを同心円状かつ真円状とすることは原理的には可能である。しかし、この製造段階での制御を厳密に行なおうとすればするほど、困難性が増大してコストの上昇を招く。このため、ガラス母材を線引きする前に、ガラス母材のコアガラスとクラッドガラスの偏心等を補正するために、ガラス母材の外面を研削する必要がある。ガラス母材の外面を研削方法については、本発明と同一出願人による特願２００２−１４５６４０で開示している。
【０００６】
ガラス母材の外面を研削するには、ガラス母材のコアガラスの中心が回転中心となるように旋盤装置等に把持固定する必要がある。ガラス母材の両端は、一般にテーパ状に形成されるため、従来は、ガラス母材の把持固定のためにガラス棒を溶着している。これには、ガラス母材とガラス棒を加熱しかつ軸合わせして、ガラス棒の中心がガラス母材の回転中心と一致するように溶着する必要がある。この溶着作業は、多くの作業時間を要するうえに、作業者の熟練度に負うところが多い。
【０００７】
また、ガラス棒を取付けることなく把持固定しようとすると、ガラス母材端部のテーパ形状に合致した固定治具を準備する必要がある。また、把持固定の状態が悪いとガラス母材中心と回転中心が一致せず同心の加工が行えないという問題がある。
【０００８】
本発明は、上述した実情に鑑みてなされたもので、ガラス棒を溶着することなくガラス母材端部を直接把持して固定することができ、しかも、ガラス母材中心と回転中心とを一致させることが可能な光ファイバ用ガラス母材の加工方法および加工装置の提供を課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明による光ファイバ用ガラス母材の加工方法は、光ファイバ用ガラス母材の両端を把持固定し回転させながら加工する光ファイバ用ガラス母材の加工方法であって、ガラス棒が溶着されていないガラス母材端部を、３本の調整可能なネジ部材により直接把持して加工することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明による光ファイバ用ガラス母材の加工装置は、光ファイバ用ガラス母材の両端を把持固定し回転させながら加工する光ファイバ用ガラス母材の加工装置であって、ガラス棒が溶着されていないガラス母材端部を把持する３本の調整可能なネジ部材を有する把持手段を備えたことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図により本発明の実施の形態を説明する。図１（Ａ）はガラス母材端部の把持形態を説明する図、図１（Ｂ）は他の把持形態の例を示す図、図２（Ａ）はガラス母材端部の把持手段を説明する図、図２（Ｂ）は軸合わせの状態を説明する図である。図中、１はガラス母材、１ａはテーパ端部、２はコアガラス、３はクラッドガラス、４はチャック部、５は固定治具、６はネジ部材、７は押さえ部材、８は中空部、Ｘはガラス母材中心、Ｙは回転中心を示す。
【００１２】
光ファイバ用のガラス母材１は、コアガラス２の外周を同心状にクラッドガラス３を有し、両端部はテーパ形状のテーパ端部１ａで形成されている。ガラス母材１のコアガラス２とクラッドガラス３は、その製造工程において、楕円状あるいは偏心状態で形成されることがある。このため、クラッドガラス３の表面をコアガラス２に合わせた楕円状に研削加工、或いはコアガラス２と同心になるように研削加工する必要がある。
【００１３】
ガラス母材１の研削加工には、横型旋盤でガラス母材１の両端を回転可能に把持固定して行なわれる。ガラス母材の両端は、テーパ状に形成されているため、通常は、ガラス母材１の両端に把持固定用のガラス棒を溶着させている。本発明では、ガラス母材１の両端にガラス棒を溶着せず、ガラス母材端部を直接把持固定する。
【００１４】
図１に示すように、横型旋盤（図示せず）の両側には、加工物を回転可能に保持固定するチャック部４が設けられ、本発明では、ガラス母材１の端部を直接把持固定するための把持手段をチャック部４に取付けている。この把持手段は、例えば、図２に示すように環状の固定治具５に３本のネジ部材６を等間隔に配し、径方向に調整可能に設けて構成される。固定治具５は、剛性の大きいステンレス等の材料で、ガラス母材１の端部が挿通可能な中空部８を有する環状で形成するのが好ましい。
【００１５】
ネジ部材６の先端部分には、押さえ部材７をネジ部材６に対して首振り可能な状態に設けることができる。押さえ部材７は、矩形状、円盤状、楕円状等の各種形状のプレートで形成される。また、押さえ部材７は、ガラス母材１の端部の円柱表面に傷をつけずに密着し、かつ摩擦係数が大きい材質のもので形成する。例えば、押さえ部材７のガラス母材１の接触面側にゴム等の粘弾性があり摩擦係数の大きいシートを貼りつけた構成のものが用いられる。また、ガラス母材１への把持力を高めるために、押さえ部材７の押圧面をガラス母材表面に近似する湾曲面で形成しておくのが好ましい。
【００１６】
以上のように構成された旋盤装置のチャック部４に、図１（Ａ）に示すように、ガラス棒を溶着していないガラス母材１の端部を位置させ、固定治具５内に挿入する。次いで、ネジ部材６を径方向に移動し、押さえ部材７をガラス母材１のテーパ端部１ａの表面に当てて３点支持で把持固定する。ガラス母材１の他方の端部も同様にして把持固定し、ガラス母材１を回転可能に支持する。なお、コアガラスの非円率および偏心率は予め測定し、ガラス母材中心Ｘ（コアガラス２の中心）を求めておく。
【００１７】
ガラス母材中心Ｘがチャック部４の回転中心Ｙと一致していない場合は、図２（Ｂ）に示すように、ネジ部材６を調整してガラス母材１の指示位置を調整し、ガラス母材中心Ｘと回転中心Ｙとを一致させる。ネジ部材６の先端に首振り可能に設けた押さえ部材７の接触面が、ガラス母材１のテーパ外面に倣って密着し、ガラス母材１の端部を強固に把持固定することができる。
【００１８】
ガラス母材１を以上のようにして把持固定した後、チャック部４を駆動し、ガラス母材１を回転させ、ガラス母材表面の振れ回り量を計測してクラッドガラス３の偏心量等を求め、ガラス母材外面の長手方向の研削量を算定する。この後、ガラス母材外面を、砥石等を用いた機械的な研削またはバーナを用いた火炎研削等で加工する。
【００１９】
図１（Ａ）では、ガラス母材１のテーパ端部１ａを把持固定する例を示したが、図１（Ｂ）に示すように、テーパ端部の内側の外径が均一な円柱端部を把持固定するようにしてもよい。この場合も、ガラス母材中心Ｘが回転中心Ｙと一致するように３本のネジ部材６を調整して、押さえ部材７の３点支持により把持固定する。なお、固定治具５は、ガラス母材１の端部を任意の位置で把持できるように、ガラス母材端部を収納可能な中空部８で形成しておくのが好ましい。
【００２０】
上述したように、ガラス棒を溶着しないガラス母材の端部を、３点支持で直接把持固定することにより、ガラス棒の取付け作業を不要とし、また、ガラス棒の取付けによる偏心発生をなくすことができる。なお、チャック部４（把持中心の調整不可）でガラス母材を直接把持して、ガラス母材中心Ｘと回転中心Ｙとの偏心率（＝ガラス母材中心Ｘと回転中心Ｙとの距離／ガラス母材外径×１００％）は、０．２％であった。これに対し、本発明の把持手段を用いることにより、偏心率は０．１５％であった。
【００２１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、ガラス母材を回転可能に支持して加工するに際して、ガラス棒を溶着することなくガラス母材端部を直接把持して固定することができる。また、ガラス母材中心と回転中心とを容易に一致させることが可能となり、線引きされる光ファイバの非円率または偏心率を小さくすることができる
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態によるガラス母材端部の把持形態を説明する図である。
【図２】本発明の実施の形態によるガラス母材端部の把持手段を説明する図である。
【符号の説明】
１…ガラス母材、１ａ…テーパ端部、２…コアガラス、３…クラッドガラス、４…チャック部、５…固定治具、６…ネジ部材、７…押さえ部材、８…中空部、Ｘ…ガラス母材中心、Ｙ…回転中心。
【図１】
2004026557.tif 000003
【図２】
2004026557.tif 000004