(57)【要約】【課題】ガラスロッド３が内挿されたガラスパイプ２内を減圧しながら、ガラスパイプ２及びガラスロッド３の双方を、その一端から他端に向かって順次加熱することでガラスパイプ２とガラスロッド３とを順次一体化しつつ、所定の外径に延伸して光ファイバ母材７を製造するときに、輝点の発生を確実に防止する。【解決手段】ガラスパイプ２とガラスロッド３とを一体化したときにその界面に輝点が生じないように、単位時間当たりに一体化するガラスパイプ２及びガラスロッド３の総ガラス量であるガラス処理量を調整する。【選択図】　　　　　図１
2004010457.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラスロッドが内挿されたガラスパイプ内を減圧しながら、該ガラスパイプ及びガラスロッドの双方を、その一端から他端に向かって軸方向に順次加熱することで上記ガラスパイプとガラスロッドとを順次一体化しつつ、所定の外径に延伸して光ファイバ母材を製造する光ファイバ母材の製造方法であって、
上記ガラスパイプとガラスロッドとを一体化したときにそのガラスパイプとガラスロッドとの界面に輝点が生じないように、単位時間当たりに一体化する上記ガラスパイプ及びガラスロッドの総ガラス量であるガラス処理量を調整する
ことを特徴とする光ファイバ母材の製造方法。
【請求項２】
ガラスロッドが内挿されたガラスパイプ内を減圧しながら、該ガラスパイプ及びガラスロッドの双方を、その一端から他端に向かって軸方向に順次加熱することで上記ガラスパイプとガラスロッドとを順次一体化しつつ、所定の外径に延伸して光ファイバ母材を製造する光ファイバ母材の製造方法であって、
上記ガラスパイプとガラスロッドとを一体化したときにそのガラスパイプとガラスロッドとの界面に輝点が生じないように、単位時間当たりに一体化する上記ガラスパイプ及びガラスロッドの総ガラス量であるガラス処理量と、上記ガラスパイプ内の圧力との双方を調整する
ことを特徴とする光ファイバ母材の製造方法。
【請求項３】
ガラスロッドが内挿されたガラスパイプ内を減圧しながら、該ガラスパイプ及びガラスロッドの双方を、その一端から他端に向かって軸方向に順次加熱することで上記ガラスパイプとガラスロッドとを順次一体化しつつ、所定の外径に延伸して光ファイバ母材を製造する光ファイバ母材の製造方法であって、
上記ガラスパイプとガラスロッドとを一体化したときにそのガラスパイプとガラスロッドとの界面に輝点が生じないように、単位時間当たりに一体化する上記ガラスパイプ及びガラスロッドの総ガラス量であるガラス処理量と、上記ガラスパイプ及びガラスロッドの加熱温度との双方を調整する
ことを特徴とする光ファイバ母材の製造方法。
【請求項４】
ガラスロッドが内挿されたガラスパイプ内を減圧しながら、該ガラスパイプ及びガラスロッドの双方を、その一端から他端に向かって軸方向に順次加熱することで上記ガラスパイプとガラスロッドとを順次一体化しつつ、所定の外径に延伸して光ファイバ母材を製造する光ファイバ母材の製造方法であって、
上記ガラスパイプとガラスロッドとを一体化したときにそのガラスパイプとガラスロッドとの界面に輝点が生じないように、単位時間当たりに一体化する上記ガラスパイプ及びガラスロッドの総ガラス量であるガラス処理量と、上記ガラスパイプ内の圧力と、上記ガラスパイプ及びガラスロッドの加熱温度とのそれぞれを調整する
ことを特徴とする光ファイバ母材の製造方法。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれかにおいて、
ガラスパイプ及びガラスロッドの加熱は、該ガラスパイプ及びガラスロッドを、その軸方向に順次ヒータ内に通過させることにより行い、
ガラス処理量の調整は、上記ガラスパイプ及びガラスロッドの上記ヒータへの送り速度を調整することにより行う
ことを特徴とする光ファイバ母材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クラッド用ガラスパイプ内に、コア用ガラスロッド、又はコア及びクラッド用ガラスロッドを挿入し、上記ガラスパイプ内を減圧しながら両者を加熱することで、上記ガラスパイプとガラスロッドとの一体化及び延伸を行う光ファイバ母材の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、光ファイバにおいてクラッドとなるガラスパイプ内に、光ファイバにおいてコアとなるガラスロッド、又はコア及びクラッドとなるガラスロッドを挿入し、このガラスパイプとガラスロッドとを一体化させて光ファイバ母材を製造する、いわゆるロッドインチューブ法が知られている（例えば、特公昭５６−４５８６７号公報参照）。このロッドインチューブ法では、例えばガラスロッドが内挿されたガラスパイプ内を減圧しつつ、このガラスパイプとガラスロッドとの双方を、その軸方向に略リング状のヒータ内に通過させる。こうすることで、ガラスパイプとガラスロッドとがその一端から他端に向かって順次加熱され、溶融したガラスパイプがこのガラスパイプ内外の圧力差によって縮径する。このことによって、ガラスパイプとガラスロッドとが順次一体化して、光ファイバ母材が製造される。
【０００３】
こうして製造された光ファイバ母材は線引き工程によって光ファイバとなるわけであるが、この線引き工程を上記ロッドインチューブ法による光ファイバ母材の製造と同時に行う方法も知られている（例えば、特開昭５０−８５３４５号公報参照）。
【０００４】
ところで、近年、生産コストの低減化等の観点から、光ファイバ母材を大型化することが求められており、このため、上記光ファイバ母材を大径にすることが行われている。
【０００５】
ところが、このような大径の光ファイバ母材をそのまま線引きすると、目標径の光ファイバに安定させるまでに長時間を要することとなってしまい、大量の母材を初期安定化に消費してしまうようになってしまう。その結果、上記光ファイバ母材から光ファイバへの歩留まりが悪化してしまい、本来低コスト化の目的で行った光ファイバ母材の大型化が、逆にその目的を達成できないものとなってしまうという不都合がある。
【０００６】
そこで、このような不都合を解消するために、通常は製造された大径の光ファイバ母材を、線引き工程の前に歩留まりが最大となる最適の径まで縮径させるようにしている。そして、この光ファイバ母材の縮径工程を、上記ガラスパイプ及びガラスロッドの一体化による光ファイバ母材の製造と同時に行うことにより、生産性を向上させる方法が知られている（例えば、特開平７−１０５８０号公報参照）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ロッドインチューブ法により光ファイバ母材を製造する場合には、一体化したガラスパイプとガラスロッドとの界面に、気泡や剥離等が発生する場合がある。気泡は、ガラスロッドの外表面やガラスパイプ内面の傷、又はその外表面や内面に付着した水分、ガス若しくは異物等に起因するものである。また剥離は、ガラスパイプとガラスロッドとが確実に一体化しなかった部分にあたる。尚、上記気泡や剥離等の内には、そのままでは確認し難い程度の微小のものも存在するが、こうした微小の気泡等は、光ファイバ母材の端面からその軸方向に光を照射すれば点状に輝くため肉眼でも確認可能になる。以下、ガラスパイプとガラスロッドとの界面に発生した微小の気泡や剥離部分を、輝点と称する。
【０００８】
こうした輝点は、光ファイバにおいて損失不良や接続不良を引き起こしてしまうため、光ファイバ母材において輝点の発生した部分は廃棄せざるを得ない。このため、ロッドインチューブ法によって光ファイバ母材を製造するときは、歩留まりの悪化を招く虞がある。
【０００９】
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、ガラスパイプとガラスロッドとの一体化及び延伸により光ファイバ母材を製造するときに、一体化したガラスパイプとガラスロッドと界面に輝点が発生することを確実に防止することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明者が実験を繰り返したところ、ガラスパイプとガラスロッドとを一体化する際に、ガラスパイプに生じるネックダウン部分の位置を調整することによって、光ファイバ母材の輝点の発生を抑制可能であることが見出された。
【００１１】
ここで、「ガラスパイプのネックダウン部分」とは、ロッドインチューブ法によって光ファイバ母材を製造する場合には、ガラスパイプが縮径することでガラスロッドと一体化するが、このガラスパイプの縮径開始の位置からガラスロッドと一体化するまでの部分をいう。
【００１２】
つまり、本発明者が行った実験によると、ガラスパイプのネックダウン部分が、ヒータの入口側付近にあるときには、光ファイバ母材に数多くの輝点が発生した。これは、ガラスパイプが十分に加熱されないままにガラスロッドと一体化することで、ガラスロッドやガラスパイプの傷や、これらに付着した異物による輝点が発生するためであると推定される。一方、上記ネックダウン部分が、ヒータの出口側付近にあるときにも、光ファイバ母材に数多くの輝点が発生した。これは、ガラスパイプとガラスロッドとが一体化し難くなり、剥離としての輝点が発生するためであると推定される。
【００１３】
これに対し、上記ネックダウン部分がヒータに対して所定の位置範囲にあるときには、光ファイバ母材に輝点が発生することが抑制された。これは、ガラスパイプとガラスロッドとが確実に一体化すると共に、このガラスパイプとガラスロッドとが一体化する前に、このガラスパイプ及びガラスロッドが十分に加熱されることで、例えばガラスロッドの外表面やガラスパイプ内面に傷があったり異物が付着したりしていても、これらが一体化の前に溶融されるためであると推定される。
【００１４】
すなわち、ガラスパイプとガラスロッドとを確実に一体化させることは勿論のこと、ガラスパイプとガラスロッドとが一体化する前に、この両者を十分に加熱することが光ファイバ母材において輝点の発生を抑制することに有効であり、そのためには、ガラスパイプのネックダウン部分の位置を、最適な位置にすることが必要であることが判明した。
【００１５】
そして、このネックダウン部分の位置を調整するには、単位時間当たりに一体化するガラスパイプ及びガラスロッドの総ガラス量であるガラス処理量を調整することが特に効果的である点を見出して、本発明を完成するに至ったものである。
【００１６】
具体的に、第１の発明は、ガラスロッドが内挿されたガラスパイプ内を減圧しながら、該ガラスパイプ及びガラスロッドの双方を、その一端から他端に向かって軸方向に順次加熱することで上記ガラスパイプとガラスロッドとを順次一体化しつつ、所定の外径に延伸して光ファイバ母材を製造する光ファイバ母材の製造方法に係る。
【００１７】
そして、第１の発明では、上記ガラスパイプとガラスロッドとを一体化したときにそのガラスパイプとガラスロッドとの界面に輝点が生じないように、単位時間当たりに一体化する上記ガラスパイプ及びガラスロッドの総ガラス量であるガラス処理量を調整する。
【００１８】
すなわち、この製造方法においては、ガラスパイプ及びガラスロッドを加熱する加熱位置がその軸方向に順次移動するが、例えばガラス処理量が多すぎるときには、上記ガラスパイプ及びガラスロッドにおける軸方向の各位置が加熱される時間は相対的に短くなる。このため、ガラスパイプが十分に溶融せず、このガラスパイプは縮径し難くなる。つまり、ガラス処理量が多すぎるときには、ガラスパイプのネックダウン部分は加熱位置の移動方向の後側位置になってしまい、ガラスパイプとガラスロッドとを一体化させることが困難になる。このときには、剥離としての輝点が光ファイバ母材に数多く発生してしまう。
【００１９】
逆に、ガラス処理量が少なすぎるときには、ガラスパイプ及びガラスロッドにおける軸方向の各位置が加熱される時間は相対的に長くなり、ガラスパイプが十分に溶融する。しかし、ガラスパイプ内を減圧していることで、ガラスパイプ及びガラスロッドの加熱位置に隣接した位置で、ガラスパイプが十分に加熱されないままに縮径してしまう。つまり、ガラス処理量が少なすぎるときには、ガラスパイプのネックダウン部分が加熱位置の移動方向の前側位置になってしまい、このときには、気泡としての輝点が光ファイバ母材に数多く発生してしまう。
【００２０】
これに対し、ガラス処理量を最適な量に設定したときには、ガラスパイプ及びガラスロッドの軸方向の各位置に適当な熱量が与えられ、ガラスパイプのネックダウン部分の位置が最適な位置になる。よって、ガラスパイプ及びガラスロッドが十分に加熱された後に、この両者が確実に一体化する。このため、光ファイバ母材における輝点の発生が防止される。
【００２１】
このように、ガラスパイプとガラスロッドとの一体化をする際に、そのガラス処理量を調整することによって、上記ガラスパイプとガラスロッドとを一体化したときにそのガラスパイプとガラスロッドとの界面に輝点が発生することを抑制することが可能になる。
【００２２】
第２の発明は光ファイバ母材の製造方法に係り、第２の発明では、ガラスパイプとガラスロッドとを一体化したときにそのガラスパイプとガラスロッドとの界面に輝点が生じないように、単位時間当たりに一体化する上記ガラスパイプ及びガラスロッドの総ガラス量であるガラス処理量と、上記ガラスパイプ内の圧力との双方を調整する。
【００２３】
例えばガラスパイプ内の圧力が低すぎる（真空度が高すぎる）ときには、ガラスパイプ内外の圧力差が大きくなるため、ガラスパイプを縮径させる力が強くなる。このため、ガラスパイプ及びガラスロッドの加熱位置に隣接した、ガラスパイプが十分に加熱されない位置で、このガラスパイプが縮径してしまう。つまり、ガラスパイプのネックダウン部分が加熱位置の移動方向の前側位置になってしまう。逆に、例えばガラスパイプ内の圧力が高すぎる（真空度が低すぎる）ときには、ガラスパイプ内外の圧力差が小さくなるため、ネックダウン部分が加熱位置の移動方向の後側位置になってしまう。
【００２４】
これに対し、ガラスパイプ内の圧力を最適な圧力に設定したときには、ガラスパイプのネックダウン部分の位置が最適な位置になり、ガラスパイプ及びガラスロッドが十分に加熱された後にこの両者が一体化する。
【００２５】
このように、ガラスパイプ内の圧力を調整することによってもネックダウン部分の位置を調整可能である。このことから、ガラス処理量の調整に加えて、ガラスパイプ内の圧力の調整を行うことにより、ネックダウン部分の位置の調整をより一層容易に行うことが可能になる。
【００２６】
つまり、ガラスパイプとガラスロッドとの一体化をする際に、そのガラス処理量とガラスパイプ内の圧力とをそれぞれ調整することによって、上記ガラスパイプとガラスロッドとを一体化したときにそのガラスパイプとガラスロッドとの界面に輝点が発生することをより一層確実に抑制することが可能になる。
【００２７】
第３の発明は光ファイバ母材の製造方法に係り、第３の発明では、ガラスパイプとガラスロッドとを一体化したときにそのガラスパイプとガラスロッドとの界面に輝点が生じないように、単位時間当たりに一体化する上記ガラスパイプ及びガラスロッドの総ガラス量であるガラス処理量と、上記ガラスパイプ及びガラスロッドの加熱温度との双方を調整する。
【００２８】
例えばガラスパイプとガラスロッドとの加熱温度が高すぎるときには、ガラスパイプ等の軸方向の各位置に必要以上の熱量が与えられるため、ガラスパイプ内の減圧と相俟って、ガラスパイプ及びガラスロッドの加熱位置に隣接したガラスパイプが十分に加熱されない位置で、このガラスパイプが縮径してしまう。つまり、ガラスパイプのネックダウン部分が加熱位置の移動方向の前側位置になってしまう。逆に、例えば加熱温度が低すぎるときには、ガラスパイプ等の軸方向の各位置に与えられる熱量が少ないため、ガラスパイプとガラスロッドとを一体化させることが困難になる。つまり、加熱温度が低すぎるときには、ガラスパイプのネックダウン部分は加熱位置の移動方向の後側位置になってしまう。
【００２９】
これに対し、加熱温度を最適な温度に設定したときには、ガラスパイプのネックダウン部分の位置が最適な位置になり、ガラスパイプ及びガラスロッドが十分に加熱された後にこの両者が一体化する。
【００３０】
このように、ガラスパイプとガラスロッドとの加熱温度を調整することによってもネックダウン部分の位置を調整可能である。このことから、ガラス処理量の調整に加えて、加熱温度の調整を行うことにより、ネックダウン部分の位置の調整をより一層容易に行うことが可能になる。
【００３１】
つまり、ガラスパイプとガラスロッドとの一体化をする際に、そのガラス処理量と加熱温度とをそれぞれ調整することによって、上記ガラスパイプとガラスロッドとを一体化したときにそのガラスパイプとガラスロッドとの界面に輝点が発生することをより一層確実に抑制することが可能になる。
【００３２】
第４の発明は光ファイバ母材の製造方法に係り、第４の発明では、ガラスパイプとガラスロッドとを一体化したときにそのガラスパイプとガラスロッドとの界面に輝点が生じないように、単位時間当たりに一体化する上記ガラスパイプ及びガラスロッドの総ガラス量であるガラス処理量と、上記ガラスパイプ内の圧力と、上記ガラスパイプ及びガラスロッドの加熱温度とのそれぞれを調整する。
【００３３】
上述したように、ガラス処理量、ガラスパイプ内の圧力、ガラスパイプ及びガラスロッドの加熱温度は、それぞれガラスパイプのネックダウン部分の位置に関わるパラメータである。このため、ガラスパイプとガラスロッドとの一体化をする際に、これらの３つの量をそれぞれ調整することによって、ガラスパイプのネックダウン部分の位置を最適な位置にすることができ、これにより、上記ガラスパイプとガラスロッドとを一体化したときにそのガラスパイプとガラスロッドとの界面に輝点が発生することが確実に防止される。
【００３４】
上記の各発明においては、ガラスパイプ及びガラスロッドの加熱は、該ガラスパイプ及びガラスロッドを、その一端から他端に順次ヒータ内に通過させることにより行い、ガラス処理量の調整は、上記ガラスパイプ及びガラスロッドの上記ヒータへの送り速度を調整することにより行うようにすればよい。
【００３５】
つまり、ガラスパイプ及びガラスロッドのヒータへの送り速度を上げると、ガラス処理量は多くなるのに対し、送り速度を下げると、ガラス処理量は少なくなる。
【００３６】
このように、ガラスパイプ及びガラスロッドのヒータへの送り速度を調整することによって、ガラス処理量は容易に調整可能である。尚、送り速度の調整と併せて、一体化したガラスパイプ及びガラスロッドのヒータからの引き取り速度も調整することが好ましい。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明における光ファイバ母材の製造方法によれば、ガラスパイプとガラスロッドとの一体化の際に、そのガラス処理量を調整することによって、輝点の発生と相関のあるガラスパイプのネックダウン部分の位置を、最適な位置にすることができる。その結果、輝点の発生を確実に防止した上で光ファイバ母材を製造することができる。
【００３８】
また、ガラスパイプとガラスロッドとの一体化の際に、ガラス処理量に加えて、ガラスパイプ内の圧力や、ガラスパイプ及びガラスロッドの加熱温度をそれぞれ調整することにより、ネックダウン部分の位置の調整を容易に行うことができる。その結果、光ファイバ母材において輝点が発生することを、より一層確実に防止することができる。
【００３９】
【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。
【００４０】
図１は、本発明の実施形態に係る光ファイバ母材の製造装置１を示している。この製造装置１は、ロッドインチューブ法により光ファイバ母材７を製造するものであって、具体的には、光ファイバにおいてクラッドとなるガラスパイプ２と、光ファイバにおいてコアとなる、又はコア及びクラッドとなるガラスロッド３とを一体化させて光ファイバ母材７を製造するように構成されている。
【００４１】
ここで、上記ガラスパイプ２としては、例えば、ＯＶＤ（Ｏｕｔｓｉｄｅ　Ｖａｐｏｒ−ｐｈａｓｅ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法等によって製造されたものを用いるようにすればよい。また、ガラスパイプ２としては、その外径がφ１８０ｍｍ程度、内径がφ５０ｍｍ程度、長さが２０００ｍｍ程度のものが例示される。
【００４２】
また、上記ガラスロッド３としては、ＶＡＤ（Ｖａｐｏｒ−ｐｈａｓｅ　Ａｘｉａｌ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法によってガラス微粒子を堆積させたガラス微粒子堆積体を焼結して延伸したものや、ＭＣＶＤ（Ｍｏｄｉｆｉｅｄ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｖａｐｏｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法でクラッドパイプ内面にコアガラスを形成し中実化したものを用いるようにすればよい。また、ガラスロッド３としては、その径がφ４５〜５０ｍｍ程度、長さが２５００ｍｍ程度のものが例示される。
【００４３】
上記製造装置１には、Ｚ方向（同図における上下方向）に延びて配設された上記ガラスパイプ２の上端部分を把持することで、このガラスパイプ２を吊り下げ状態にする第１把持部４１と、同じくＺ方向に延びて配設された上記ガラスロッド３の上端部分を把持することで、このガラスロッド３を吊り下げ状態にする第２把持部４２とが設けられている。この第１及び第２把持部４１，４２はそれぞれ、ガラスパイプ２及びガラスロッド３の位置を、Ｘ方向（同図における紙面横方向）及びＹ方向（紙面に直行する方向）に移動可能に構成されていると共に、上記ガラスパイプ２及びガラスロッド３のＺ方向に対する傾きを調整可能に構成されている。この構成により、上記ガラスパイプ２及びガラスロッド３は、それぞれ鉛直にかつ、互いに同軸に位置付けられるようになる。
【００４４】
また、上記各把持部４１，４２はそれぞれ、Ｚ方向に移動可能に構成されており、この各把持部４１，４２の下方への移動に伴い、上記ガラスパイプ２及びガラスロッド３がそれぞれ下方に移動するようにしている。尚、上記第１及び第２把持部４１，４２の移動速度は、それぞれ変更可能であると共に、第１把持部４１と第２把持部４２とで互いに異なる速度に設定することも可能である。このため、上記ガラスパイプ２及びガラスロッド３の移動速度（後述するヒータ５への送り速度）が調整可能にされており、さらに、上記ガラスパイプ２の送り速度とガラスロッド３の送り速度とを互いに異ならせることも可能にされている。
【００４５】
上記第１把持部４１の下方位置には、上記ガラスパイプ２及びガラスロッド３を加熱する略リング状のヒータ５が配設されている。このヒータ５は、上記ガラスパイプ２の外径よりも大きい内径を有していると共に、上記ガラスパイプ２及びガラスロッド３と略同軸となる位置に配設されている。これにより、上記ガラスパイプ２及びガラスロッド３はその軸方向に上記ヒータ５内を通過可能にされている。
【００４６】
この構成によって、上記第１及び第２把持部４１，４２によってガラスパイプ２及びガラスロッド３が下方に移動されると、このガラスパイプ２及びガラスロッド３は上記ヒータ５内をその一端（下端）から順次通過するようになる。これにより、ガラスパイプ２及びガラスロッド３が、その一端から他端に向かって順次加熱されることになる。
【００４７】
尚、このヒータ５を備える加熱炉としては、具体的には、カーボン抵抗加熱炉や高周波誘導加熱炉が例示される。
【００４８】
上記ヒータ５の下方位置には、このヒータ５の中心軸を挟んだＸ方向の両側位置に、それぞれ２つのローラ６，６、…が配設されている。この各ローラ６は、Ｙ軸回りに回転可能に構成されており、上記ヒータ５を通過することによって一体化したガラスパイプ２とガラスロッド３との一体化物（光ファイバ母材７）を、Ｘ方向に相対向した二対のローラ６，６，…で挟み込んで、この一体化物を下方に引き取るように構成されている。この各ローラ６，６の回転速度はそれぞれ変更可能に構成されており、これにより、一体化物のヒータ５からの引き取り速度を調整することが可能にされている。こうして一体化物のヒータ５からの引き取り速度を調整することにより、一体化物の外径を所定の径の光ファイバ母材７にさせる。
【００４９】
また、上記第１把持部４１に把持されたガラスパイプ２の上端面には、その上端開口を閉止する閉止キャップ８が取り付けられる。この閉止キャップ８には、図示省略の真空ポンプが接続されており、この真空ポンプを駆動させることによって、上記ガラスパイプ２内を減圧にすることができるようになっている。
【００５０】
次に、この製造装置１による光ファイバ母材７の製造方法について説明すると、先ず、ガラスパイプ２の上端部分を第１把持部４１によって把持し、この第１把持部４１によって、上記ガラスパイプ２がヒータ５に対して同軸となるように上記ガラスパイプ２のＸ，Ｙ方向位置をそれぞれ調整すると共に、上記ガラスパイプ２が鉛直に配設されるように上記ガラスパイプ２の傾きを調整する。
【００５１】
次に、ガラスロッド３の上端部分を第２把持部４２によって把持し、この第２把持部４２によって、上記ガラスロッド３がガラスパイプ３に対して同軸となるように上記ガラスロッド３のＸ，Ｙ方向位置をそれぞれ調整すると共に、上記ガラスロッド３が鉛直に配設されるように上記ガラスロッド３の傾きを調整する。そして、ガラスロッド３をガラスパイプ２内に内挿する。
【００５２】
尚、図示は省略するが、ガラスパイプ２の上端に、このガラスパイプ２と同軸となるように補助パイプを取り付け、この補助パイプの上端部分を上記第１把持部４１によって把持するようにしてもよい。また、ガラスロッド３の上端に、このガラスロッド３と同軸となるように補助ロッドを取り付け、この補助ロッドの上端部分を上記第２把持部４２によって把持するようにしてもよい。
【００５３】
そして、上記ガラスパイプ２の上端開口を閉止キャップ８により閉止し、真空ポンプを駆動させて上記ガラスパイプ２内を減圧する。こうしてガラスパイプ２内を減圧しながら、上記第１及び第２把持部４１，４２をそれぞれ所定の速度で下方に移動させることにより、上記ガラスパイプ２とガラスロッド３とをヒータ５内に送る。
【００５４】
これにより、上記ガラスパイプ２とガラスロッド３とが、その軸方向に上記ヒータ５内を通過するようになって、上記ガラスパイプ２とガラスロッド３とが、その下端から上端に向かって上記ヒータ５により順次加熱される。このため、上記ガラスパイプ２とガラスロッド３とは、その下端から上端に向かって順次溶融するが、このとき、ガラスパイプ２内が減圧されているため、このガラスパイプ２内外の圧力差によって溶融したガラスパイプ２が縮径する。その結果、ガラスパイプ２とガラスロッド３とが、その長手方向に順次一体化する。
【００５５】
こうして一体化したガラスパイプ２とガラスロッド３との一体化物は、ローラ６，６，…によって引き取られることで、所定の外径になるまで延伸され、光ファイバ母材７が製造されることになる。
【００５６】
そして、本実施形態では、単位時間当たりに一体化する上記ガラスパイプ２及びガラスロッド３の総ガラス量であるガラス処理量を調整することで、光ファイバ母材７において輝点が発生することを防止している。
【００５７】
このガラス処理量の調整は、具体的には第１及び第２把持部４１，４２の移動速度を調整することにより行う。つまり、ガラスパイプ２及びガラスロッド３のヒータ５への送り速度を調整することにより、ガラス処理量の調整を行う。例えばガラスパイプ２及びガラスロッド３のヒータ５への送り速度を上げると、ガラス処理量は多くなるのに対し、送り速度を下げると、ガラス処理量は少なくなる。尚、上記送り速度は、ガラス処理量だけを考慮して設定されるものではなく、ガラスパイプ２とガラスロッド３とが一体化した光ファイバ母材７においてコアとなる部分の径とクラッドとなる部分の径との比が所定比となるように、及び光ファイバ母材７の外径が所定径となるようにした上で、一体化したガラスパイプ２及びガラスロッド３のヒータ５からの引き取り速度を考慮して、最適なガラス処理量となるように設定される。尚、引き取り速度は、上述したように、ローラ６，６の回転速度の調整によって調整される。
【００５８】
こうして、ガラス処理量を調整することによって、ガラスパイプ２のネックダウン部分２ａの、ヒータ５に対する相対位置を最適な位置にすることができ、これにより、輝点の発生を防止することができる。
【００５９】
つまり、ガラス処理量が多すぎるときには、ガラスパイプ２及びガラスロッド３の軸方向の各位置がヒータ５内に留まる時間が短くなり、ガラスパイプ２が十分に溶融せず、このガラスパイプ２は縮径し難くなる。このため、ガラス処理量が多すぎるときには、ガラスパイプ２のネックダウン部分２ａはヒータ５の出口側付近になってしまい、このときには、剥離としての輝点が光ファイバ母材７に数多く発生してしまう。
【００６０】
逆に、ガラス処理量が少なすぎるときには、ガラスパイプ２及びガラスロッド３の軸方向の各位置がヒータ５内に留まる時間が長くなる。このときは、ガラスパイプが必要以上に溶融することと、ガラスパイプ２内外の圧力差とが相俟って、ガラスパイプ２のネックダウン部分２ａはヒータ５の入口側付近になってしまい、このときには、気泡としての輝点が光ファイバ母材７に数多く発生してしまう。
【００６１】
これに対し、ガラス処理量を最適な量に設定したときには、ガラスパイプ２のネックダウン部分２ａの位置がヒータ５に対して最適な位置になり、ガラスパイプ２及びガラスロッド３が十分に加熱された後に、この両者が確実に一体化する。このため、例えばガラスロッド３の外表面やガラスパイプ２の内周面に傷があったり異物が付着したりしていても、これらが一体化の前に溶融され、その結果、光ファイバ母材７における輝点の発生が防止される。
【００６２】
また、本実施形態では、ガラス処理量の調整に加えて、ガラスパイプ２内の圧力も調整する。これは、真空ポンプの駆動条件を調整することによって行う。
【００６３】
例えばガラスパイプ２内の圧力が低すぎる（真空度が高すぎる）ときには、ガラスパイプ２内外の圧力差が大きくなることで、ネックダウン部分２ａの位置がヒータ５の入口付近になる。逆に、ガラスパイプ２内の圧力が高すぎる（真空度が低すぎる）ときには、ガラスパイプ２内外の圧力差が小さくなることで、ネックダウン部分２ａの位置がヒータ５の出口付近になる。
【００６４】
これに対し、ガラスパイプ２内の圧力を最適な圧力に設定したときには、ガラスパイプ２のネックダウン部分２ａの位置がヒータ５に対して最適な位置になり、ガラスパイプ２及びガラスロッド３が十分に加熱された後に、この両者が確実に一体化する。
【００６５】
このように、ガラスパイプ２内の圧力を調整することによってもネックダウン部分２ａの位置を調整可能であることから、ガラス処理量の調整に加えて、ガラスパイプ２内の圧力の調整を行うことにより、ネックダウン部分２ａの位置の調整をより一層容易に行うことが可能になる。
【００６６】
さらに、本実施形態では、ガラス処理量の調整に加えて、ガラスパイプ２及びガラスロッド３の加熱温度を調整する。これは、ヒータ５の温度を調整することによって行う。
【００６７】
例えばガラスパイプ２とガラスロッド３との加熱温度が高すぎるときには、ガラスパイプ２とガラスロッド３とに必要以上の熱量が与えられ、ガラスパイプ２内外の圧力差によって、ネックダウン部分２ａの位置がヒータ５の入口付近になり、逆に、加熱温度が低すぎるときには、ガラスパイプ２とガラスロッド３とに十分な熱量が与えられないため、ネックダウン部分２ａの位置がヒータ５の出口付近になる。
【００６８】
これに対し、加熱温度を最適な温度に設定したときには、ガラスパイプ２のネックダウン部分２ａの位置がヒータ５に対して最適な位置になり、ガラスパイプ２及びガラスロッド３が十分に加熱された後に、この両者が確実に一体化する。
【００６９】
このように、ガラスパイプ２とガラスロッド３との加熱温度を調整することによってもネックダウン部分２ａの位置を調整可能であることから、ガラス処理量の調整に加えて、加熱温度の調整を行うことにより、ネックダウン部分２ａの位置の調整をより一層容易に行うことが可能になる。
【００７０】
こうして、本実施形態に係る光ファイバ母材７の製造方法では、ガラスパイプ２とガラスロッド３との一体化の際に、ガラス処理量、ガラスパイプ２内の圧力、及びガラスパイプ２とガラスロッド３との加熱温度をそれぞれ調整することにより、輝点の発生と相関のあるガラスパイプ２のネックダウン部分２ａの位置を、最適な位置にすることができ、その結果、輝点の発生を確実に防止した上で光ファイバ母材を製造することができる。
【００７１】
【実施例】
次に、本発明に関して具体的に実施した実施例について説明する。
【００７２】
図２は、ガラス処理量（ｃｍ３／ｍｉｎ）に対する輝点の数（個／ｍ）を示している。ここで、ガラス処理量は、光ファイバ母材７を、ローラ６，６，…によって所定の外径まで延伸した後において測定した値である。また、輝点の数は、完成した光ファイバ母材７の１ｍ当りに含まれる輝点の数である。
【００７３】
また、このとき使用したガラスパイプ２は、外径がφ１８０ｍｍ、内径がφ５４ｍｍのものである。また、ガラスロッド３は、外径がφ５０ｍｍのものである。
【００７４】
また、同図における、符号「◆」は、ヒータ５の温度を２１５０℃、ガラスパイプ２内の真空圧力を１０ｋＰａにしたときの結果であり、符号「■」は、ヒータ５の温度を２１５０℃、ガラスパイプ２内の真空圧力を５ｋＰａにしたときの結果である。
【００７５】
同図より、ガラスパイプ２内の真空圧力が５ｋＰａ及び１０ｋＰａのいずれの場合でも、ガラス処理量が３６０ｃｍ３／ｍｉｎのときに輝点の数が０になって、輝点の数に関して極小となる。つまり、ガラス処理量が３６０ｃｍ３／ｍｉｎよりも多くなると輝点の数が増加し、ガラス処理量が３６０ｃｍ３／ｍｉｎよりも少なくなっても輝点の数が増加する。
【００７６】
これは、ガラス処理量が多すぎるときには、上述したように、ガラスパイプ２のネックダウン部分２ａの位置がヒータ５の出口側付近になることで、ガラスパイプ２とガラスロッド３とが一体化し難くなり、例えば剥離等に起因する輝点が発生し易くなると推定される。尚、ガラスパイプ２内の圧力が５ｋＰａのときには、ガラス処理量が約３８５ｃｍ３／ｍｉｎよりも多くなるとガラスパイプ２とガラスロッド３とが一体化しなくなった。また、ガラスパイプ２内の圧力が１０ｋＰａのときには、ガラス処理量が約４０５ｃｍ３／ｍｉｎよりも多くなると、ガラスパイプ２とガラスロッド３とが一体化しなくなった。
【００７７】
一方、ガラス処理量が少なすぎるときには、ガラスパイプ２のネックダウン部分２ａの位置がヒータ５の入口側付近になることで、ガラスパイプ２とガラスロッド３とが十分に加熱される前に一体化してしまい、ガラスロッド３の外表面やガラスパイプ２内面の傷等に起因する輝点が発生し易くなるものと推定される。
【００７８】
この結果から、ガラス処理量が多すぎても少なすぎても、光ファイバ母材７において輝点の数が増加し、輝点の数を最小にするには最適なガラス処理量が存在することが判る。従って、光ファイバ母材７を製造する際に、ガラス処理量を調整することによって、ガラスパイプ２とガラスロッド３との界面に輝点が発生することを抑制可能であることが判る。
【００７９】
尚、本実施例では、最適なガラス処理量は、３６０ｃｍ３／ｍｉｎであるが、ガラス処理量は、加熱炉の大きさに依存する。また、ガラス処理量は、加熱炉の大きさが同じであれば、ガラスパイプ２及びガラスロッド３の大きさにも依存する。このため、加熱炉の大きさが変われば、最適なガラス処理量の値も変わり、ガラスパイプ２及びガラスロッド３の大きさが変われば、最適なガラス処理量の値も変わる。そこで、最適なガラス処理量は、所定の加熱炉における標準的なガラス処理量に対して±２５％程度の範囲でガラス処理量を変化させることにより、適宜設定するようにすればよい。
【００８０】
図３は、ガラスパイプ２内の真空圧力に対する輝点の数を示しており、これは、ヒータ５の温度が２１５０℃、ガラス処理量が３２０ｃｍ３／ｍｉｎであるときの結果である。尚、使用したガラスパイプ２及びガラスロッド３の大きさは、上述した通りである。
【００８１】
同図によると、ガラス処理量を一定にしたときでも、ガラスパイプ２内の真空圧力を変化させることで輝点の数が増減し、真空圧力が約６〜９ｋＰａ程度のときに輝点の数が極小になる。
【００８２】
これは、ガラスパイプ２内の圧力（絶対圧力）が低すぎる（真空度が高すぎる）ときには、上述したように、ネックダウン部分２ａの位置がヒータ５の入口側付近になる結果、輝点が数多く発生するものと推定される。
【００８３】
逆に、ガラスパイプ２内の圧力（絶対圧力）が高すぎる（真空度が低すぎる）ときには、ネックダウン部分２ａがヒータ５の出口側付近になる結果、輝点が数多く発生するものと推定される。尚、ガラスパイプ２内の真空圧力が３ｋＰａ程度よりも低くなると、ガラスパイプ２とガラスロッド３とが一体化しなくなった。
【００８４】
この結果から、ガラスパイプ２内の圧力は高すぎても低すぎても、輝点の数が増加することになり、輝点の数を最小にするには最適な圧力（本実施例では、真空圧力６〜９ｋＰａ程度）が存在することが判る。尚、ガラスパイプ２内の圧力も、ガラスパイプ２及びガラスロッド３の大きさ（特にガラスパイプ２の肉厚等）に依存するため、ガラスパイプ２及びガラスロッド３の大きさが変われば、最適な圧力の値も変わる。
【００８５】
図４は、ヒータ５の温度に対する輝点の数を示しており、これは、ガラス処理量が３２０ｃｍ３／ｍｉｎ、ガラスパイプ２内の圧力が１０ｋＰａであるときの結果である。尚、使用したガラスパイプ２及びガラスロッド３の大きさは、上述した通りである。
【００８６】
同図によると、ガラス処理量を一定にしたときでも、ヒータ５の温度（ガラスパイプ２及びガラスロッド３の加熱温度）を変化させることで輝点の数が増減し、温度が２１５０℃のときに輝点の数が極小になる。
【００８７】
これは、ヒータ５の温度が高すぎるときには、ガラスパイプ２が比較的縮径し易くなることで、ネックダウン部分２ａの位置がヒータ５の入口側付近になる結果、輝点が数多く発生するものと推定される。尚、ヒータ５の温度が約２２６０℃よりも高くなると、ガラスパイプ２及びガラスロッド３が溶融しすぎてしまい、真っ直ぐな光ファイバ母材７を製造することが困難になった。
【００８８】
逆に、ヒータ５の温度が低すぎるときには、ガラスパイプ２が縮径し難くなることで、ネックダウン部分２ａの位置がヒータ５の出口側付近になる結果、輝点が数多く発生するものと推定される。尚、ヒータ５の温度が約２１４０℃よりも低くなると、ガラスパイプ２とガラスロッド３とが一体化しなくなった。
【００８９】
この結果から、加熱温度は高すぎても低すぎても、輝点の数が増加することになり、輝点の数を最小にするには、最適な加熱温度（本実施例では、２１５０℃）が存在することが判る。尚、ヒータ５の加熱温度も、ガラスパイプ２及びガラスロッド３の大きさに依存するため、ガラスパイプ２及びガラスロッド３の大きさが変われば、最適な温度の値も変わる。
【００９０】
以上の結果から、ガラスパイプ２とガラスロッド３とを一体化する際に、ガラス処理量を調整することによって光ファイバ母材７における輝点の発生を防止することできることが判る。また、ガラスパイプ２内の圧力、ガラスパイプ２及びガラスロッド３の加熱温度を調整することでも、輝点の発生が抑制されることから、ガラス処理量に加えて、ガラスパイプ２内の圧力、ガラスパイプ２及びガラスロッド３の加熱温度を調整することによって、より一層容易かつ確実に輝点の発生を防止することができることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】光ファイバ母材の製造装置を示す概略図である。
【図２】ガラス処理量と光ファイバ母材中の輝点の数との関係を示す図である。
【図３】ガラスパイプ内の圧力と光ファイバ母材中の輝点の数との関係を示す図である。
【図４】ヒータ温度と光ファイバ母材中の輝点の数との関係を示す図である。
【符号の説明】
２　　　　　　　　　　　ガラスパイプ
３　　　　　　　　　　　ガラスロッド
５　　　　　　　　　　　ヒータ
７　　　　　　　　　　　光ファイバ母材
【図１】
2004010457.tif 000003
【図２】
2004010457.tif 000004
【図３】
2004010457.tif 000005
【図４】
2004010457.tif 000006