(57)【要約】【課題】適切な隙間を保ちながら挿入作業が容易に実施できるようにする。【解決手段】コアロッドと、前記コアロッドを中空部に挿入する合成石英管とで構成される光ファイバ母材の先端部を加熱一体化し、ついで、前記光ファイバ母材と装入されたコアロッドとの間隙を減圧しながら加熱一体化と線引を同時に行って光ファイバを製造する際に、前記合成石英管の先端部が細くなるようにテーパを設けて先端部を封止し、また、前記コアロッドの先端部が細くなるようにテーパを設けるとともに、スペーサを設けて前記合成石英管と前記コアロッドとを同心円状に配置することを特徴とする光ファイバ母材の調芯方法である。【選択図】　　　　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
コアロッドと、前記コアロッドを中空部に挿入する合成石英管とで構成される光ファイバ母材の先端部を加熱一体化し、ついで、前記光ファイバ母材と挿入されたコアロッドとの間隙を減圧しながら加熱一体化と線引を同時に行って光ファイバを製造するさいに、
前記合成石英管の先端部が細くなるようにテーパを設けて封止し、また、前記コアロッドの先端部が細くなるようにテーパを設けるとともに、
スペーサを設けて前記合成石英管と前記コアロッドとを同心円状に配置することを特徴とする光ファイバ母材の調芯方法。
【請求項２】
前記合成石英管のテーパを設けた先端部の反対端には石英製の支持管を設け、前記コアロッドのテーパを設けた先端部の反対端には石英製の支持棒を設け、前記支持管と前記支持棒との間に前記スペーサを設けることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ母材の調芯方法。
【請求項３】
線引開始側は、前記合成石英管の先端部と前記コアロッドの先端部を突き当てて調芯し、線引終了側は前記スペーサを用いて調芯して、前記線引開始側と前期線引終了側との間で、前記合成石英管と前記コアロッドとを同心円状に配置することを特徴とする請求項１又は２に記載の光ファイバ母材の調芯方法。
【請求項４】
前記スペーサは、前記コアロッド挿入後に前記合成石英管の内側に設けることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光ファイバ母材の調芯方法。
【請求項５】
前記支持管の内周と前記合成石英管の内周とを同心円状に配置し、前記コアロッドの外周と前記支持棒の外周とを同心円状に配置して、前記支持管の内周に対し前記コアロッド又は前記支持棒の外周が同心円状に配置できるようにスペーサを設け、前記コアロッドと前記合成石英管とを同心円状に配置することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の光ファイバ母材の調芯方法。
【請求項６】
前記コアロッドには、前記支持棒のほかに前記スペーサを保持するため、前記支持棒の外径より大きく、前期コアロッドの外径にほぼ等しい径の支持棒基部を、前記支持棒と同軸となるように設けることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の光ファイバ母材の調芯方法。
【請求項７】
前記スペーサは、前記合成石英管内側に嵌めて調芯するために、外径が円形で、中心にコアロッドを支えるための開口部を設け、かつ、線引時に合成石英管内部を減圧できるようにガス抜きの孔を設けてあることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の光ファイバ母材の調芯方法。
【請求項８】
前記ガス抜きの孔は、スリットを中心開口部の円周周辺に多数設けたものであることを特徴とする請求項８に記載の光ファイバ母材の調芯方法。
【請求項９】
前記ガス抜きの孔は、小孔を多数設けたものであることを特徴とする請求項８又は９に記載の光ファイバ母材の調芯方法。
【請求項１０】
前記合成石英管と前記コアロッドとのクリアランスが１．１〜１０．０ｍｍとなるように前記合成石英管の内径と前記コアロッドの外径を選定し、ついで前記合成石英管の先端部と前記コアロッドとの先端部が接触するまで挿入し、ついで前記スペーサを前記合成石英管と前記コアロッドとの隙間に挿入することを特徴とする請求項１〜５に記載の光ファイバ母材の調芯方法。
【請求項１１】
前記スペーサの形状は、丸棒、角棒、丸棒や角棒の半割状、板状のロッド、または石英パイプのいずれかの形状であり、先端になるほど形状が小さくなるように形成されていることを特徴とする請求項１０に記載の光ファイバ母材の調芯方法。
【請求項１２】
前記スペーサの先端が楔状に形成されていることを特徴とする請求項１０または１１に記載の光ファイバ母材の調芯方法。
【請求項１３】
前記スペーサを３本以上用いたことを特徴とする請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の光ファイバ母材の調芯方法。
【請求項１４】
前記スペーサが石英製であることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の光ファイバ母材の調芯方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、通信用光ファイバの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ファイバは石英ガラスをベース素材とする。石英ガラスは、通常のガラス材と異なり、高純度を維持しながら溶融せしめるのが著しく困難である。そのため、あらかじめ所定の屈折率分布を持った母材を合成し、これを加熱炉を用いて溶融軟化させ、細く引き伸ばして紡糸する。
【０００３】
母材の合成法としては、ＭＣＶＤ法、ＶＡＤ法、○ＶＤ法などが考案されている。コアロッドを含む中心部（以下コアロッドと言う）をこれらの製法で製造し、クラッド部に石英管を用いて加熱一体化して母材とする方法や、一体化を線引と同時に実施する方法も知られている。
【０００４】
線引用の加熱炉には通常電気炉を用い、温度は２０００℃以上とする。電気炉に母材を挿入して先端部を加熱溶融し、引き伸ばして紡糸する。紡糸が定常状態になると、母材の先端形状は、母材の外径や粘度、加熱炉ヒータによる温度分布、線引速度等によって定まるメニスカスを形成して安定する。
【０００５】
石英管の中空部を、例えば真空ポンプを用いて減圧すると、メニスカス部分では加熱によりコアロッドと石英管が一体化する。ついで、細く引き伸ばすことで線引することができる。線引装置ではガラス部を外径約１２５μｍまで引き伸ばし、紫外線硬化樹脂を外径が約２５０μｍになるように塗布し、ＵＶランプを用いて紫外線を照射して硬化させファイバとする。
【０００６】
ところで、コアロッドをクラッド部となる石英管の中空部に挿入するには、例えば、図１３で示した方法が用いられる。すなわち、所定の寸法に加工したコアロッド１３５を垂直に作動可能な旋盤に固定し、コアロッド１３５を図１３中の矢印方向に徐々に下げて、クラッド１３１の中空部に挿入する。
【０００７】
【特許文献１】
特開昭６３−００２８２６号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来は、コアロッドをクラッド部の中空部に挿入するには縦型あるいは横型の旋盤を使うか、あるいは、他のジグを用いていた。ところが、光ファイバの製造コストを下げるために母材部分を長くしようとすると、挿入時にコアロッドと石英管が接触して傷がつくことがある。挿入にさいして、石英管やコアロッドが曲がっていたり、傾いている場合には、コアロッドが石英管内壁を擦ることになる。
【０００９】
また、挿入後、石英管に対してコアロッドが偏心位置にあると、片側に寄ったまま石英管がファイバに取り込まれる。その結果、コアロッドがクラッドに対して偏芯することになる。
【００１０】
これを防ぐには、石英管とコアロッドの隙間を小さくすれば良い。ところが、隙間が小さい場合には、石英管内にコアロッドを挿入するさい互いに擦れ合って、泡が発生する原因となる。また、線引時には石英管の溶着が不安定となり、ファイバの外径が変動する。そのため、適切な隙間を保ちながら挿入作業を容易にでき、かつ、コアロッドの偏芯を抑えたファイバを得ることが難しかった。
【００１１】
特開昭６３−００２８２６号公報には、コア偏心量の少ない光ファイバ母材を製造するには、コアロッドと石英管とのクリアランスを０．３〜１．０ｍｍとすることが望ましいとある。しかし、クリアランスを０．３〜１．０ｍｍとすると、コアロッドを石英管に挿入するさいコアロッド表面及び石英管内面に擦り傷を発生させることが多く、気泡及び低強度破断の原因となり問題となっていた。また、線引時に管の溶着が不安定となりファイバ外径変動を引き起こすことがある。そのため、適切なクリアランスを保ちながら挿入作業を容易に実施でき、かつコア偏芯を抑制したファイバを得ることが難しかった。
【００１２】
そのため、本発明は、コアロッドを石英管に挿入するさいコアロッド表面及び石英管内面に擦り傷を発生させることがないように、適切な隙間（クリアランス）を保ちながら挿入作業が容易に実施でき、かつ、コア偏芯を抑制したファイバを得ることにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明の第１の態様は、コアロッドと、前記コアロッドを中空部に挿入する合成石英管とで構成される光ファイバ母材の先端部を加熱一体化し、ついで、前記光ファイバ母材と挿入されたコアロッドとの間隙を減圧しながら加熱一体化と線引を同時に行って光ファイバを製造するさいに、
前記合成石英管の先端部が細くなるようにテーパを設けて封止し、また、前記コアロッドの先端部が細くなるようにテーパを設けるとともに、
スペーサを設けて前記合成石英管と前記コアロッドとを同心円状に配置することを特徴とする光ファイバ母材の調芯方法である。
【００１４】
本発明の第２の態様は、前記合成石英管のテーパを設けた先端部の反対端には石英製の支持管を設け、前記コアロッドのテーパを設けた先端部の反対端には石英製の支持棒を設け、前記支持管と前記支持棒との間に前記スペーサを設けることを特徴とする光ファイバ母材の調芯方法である。
【００１５】
本発明の第３の態様は、線引開始側は、前記合成石英管の先端部と前記コアロッドの先端部を突き当てて調芯し、線引終了側は前記スペーサを用いて調芯して、前記線引開始側と前期線引終了側との間で、前記合成石英管と前記コアロッドとを同心円状に配置することを特徴とする光ファイバ母材の調芯方法である。
【００１６】
本発明の第４の態様は、前記スペーサは、前記コアロッド挿入後に前記合成石英管の内側に設けることを特徴とする光ファイバ母材の調芯方法である。
【００１７】
本発明の第５の態様は、前記支持管の内周と前記合成石英管の内周とを同心円状に配置し、前記コアロッドの外周と前記支持棒の外周とを同心円状に配置して、前記支持管の内周に対し前記コアロッド又は前記支持棒の外周が同心円状に配置できるようにスペーサを設け、前記コアロッドと前記合成石英管とを同心円状に配置することを特徴とする光ファイバ母材の調芯方法である。
【００１８】
本発明の第６の態様は、前記コアロッドには、前記支持棒のほかに前記スペーサを保持するため、前記支持棒の外径より大きく、前期コアロッドの外径にほぼ等しい径の支持棒基部を、前記支持棒と同軸となるように設けることを特徴とする光ファイバ母材の調芯方法である。
【００１９】
本発明の第７の態様は、前記スペーサは、前記合成石英管内側に嵌めて調芯するために、外径が円形で、中心にコアロッドを支えるための開口部を設け、かつ、線引時に合成石英管内部を減圧できるようにガス抜きの孔を設けてあることを特徴とする光ファイバ母材の調芯方法である。
【００２０】
本発明の第８の態様は、前記ガス抜きの孔は、スリットを中心開口部の円周周辺に多数設けたものであることを特徴とする光ファイバ母材の調芯方法である。
【００２１】
本発明の第９の態様は、前記ガス抜きの孔は、小孔を多数設けたものであることを特徴とする光ファイバ母材の調芯方法である。
【００２２】
本発明の第１０の態様は、前記合成石英管と前記コアロッドとのクリアランスが１．１〜１０．０ｍｍとなるように前記合成石英管の内径と前記コアロッドの外径を選定し、ついで前記合成石英管の先端部と前記コアロッドとの先端部が接触するまで挿入し、ついで前記スペーサを前記合成石英管と前記コアロッドとの隙間に挿入することを特徴とする光ファイバ母材の調芯方法である。
【００２３】
本発明の第１１の態様は、前記スペーサの形状は、丸棒、角棒、丸棒や角棒の半割状、板状のロッド、または石英パイプのいずれかの形状であり、先端になるほど形状が小さくなるように形成されていることを特徴とする光ファイバ母材の調芯方法である。
【００２４】
本発明の第１２の態様は、前記スペーサの先端が楔状に形成されていることを特徴とする光ファイバ母材の調芯方法である。
【００２５】
本発明の第１３の態様は、前記スペーサを３本以上用いたことを特徴とする光ファイバ母材の調芯方法である。
【００２６】
本発明の第１４の態様は、前記スペーサが石英製であることを特徴とする光ファイバ母材の調芯方法である。
【００２７】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１について以下に説明する。本発明は、コアロッドと、前記コアロッドを中空部に挿入する合成石英管とで構成される光ファイバ用母材の先端部を加熱一体化し、ついで、前記光ファイバ母材と挿入されたコアロッドとの間隙を減圧しながら加熱一体化と線引を同時に行って光ファイバを製造するさいに、前記合成石英管の先端部が細くなるようにテーパを設けて封止し、また、前記コアロッドの先端部が細くなるようにテーパを設けるとともに、スペーサを設けて前記合成石英管と前記コアロッドとを同心円状に配置することを特徴とする光ファイバ母材の調芯方法である。
【００２８】
本発明によれば、光ファイバを製造するにあたり、コアロッドを含む中心部を製造し、さらにクラッド部に相当する部分に石英管を使用し、これらを加熱して一体化と同時に線引するさいに、コアロッドを合成石英管に挿入後に同心円状に配置することで、得られたファイバのコアロッドの偏芯を小さくすることができる。
【００２９】
本発明によれば、コアロッド材を合成石英管に挿入した後、調芯してコアロッドを合成石英管の中心に配置させ、線引後のファイバの寸法特性を良好に保つことができる。
【００３０】
ところで、合成石英管の外径と内径の比率は所定のファイバ特性を得るためにコアの屈折率分布特性から規定される。当然、合成石英管の内径よりコアロッド外径は細い。従って、挿入にさいして合成石英管やコアロッドが曲がっていたり、傾いていたりするとファイバコアは偏芯することになる。
【００３１】
光ファイバーの線引装置は、垂直に炉、樹脂コータ、樹脂硬化装置、引き取りキャプスタンが配置されている。炉でガラスを溶融し、キャプスタンで連続して引き取る。線引装置は垂直に配置されているので、母材も垂直に炉内に挿入される。そのため、合成石英管に固定されていない状態のコアロッドは、合成石英管の封止端内側で受け止められる。
【００３２】
図３には本発明の実施形態例を示した。図３は、コアロッドを合成石英管に挿入する前を示したものである。図４は、コアロッドを挿入した状態を示したものである。上述のように、線引装置は垂直に配置され、母材も垂直に炉内に挿入されるので、合成石英管３１に鏝されていないコアロッド３５は、封止された合成石英管の先端部の接触部４１で接触する。
【００３３】
本発明では、合成石英管３１の先端部にはテーパ３２を設け、コアロッド３５の先端部にはテーパ３６を設け、テーパ部において合成石英管３１とコアロッド３５が接触部４１で接触するようにする。すると、コアロッド３５の長手方向の中心軸と合成石英管３１の長手方向の中心軸とを一致させることができる。
【００３４】
上端部分については、スペーサを用いてコアロッド３５の長手方向の中心軸と合成石英管３１の長手方向の中心軸とを一致させる。スペーサを用いることで、合成石英管３１の全長にわたってコアロッド３５が中心部に位置し、ファイバコアの偏芯を極めて小さくできる。
【００３５】
本発明では、合成石英管３１の先端部が細くなるようにテーパ３２を設けて封止し、また、コアロッド３５の先端部が細くなるようにテーパ３６を設けるとともに、スペーサを設けて合成石英管３１とコアロッド３５との断面形状が同心円状となるようにする。すなわち、円筒状の合成石英管３１と円柱状のコアロッド３５とのそれぞれの長手方向の中心軸を一致させることにより、合成石英管３１とコアロッド３５との横断面形状は同心円状となる。同心円状に配置することにより、ファイバコアの偏芯は極めて小さくできる。
【００３６】
本発明では、合成石英管３１のテーパを設けた先端部の反対端には石英製の支持管３３を設け、コアロッド３５のテーパを設けた先端部の反対端には石英製の支持棒３８を設け、支持管３３と支持棒３８との間にスペーサを設ける。
【００３７】
図４を用いて説明する。母材部をできるかぎりファイバに利用するには、合成石英管３１には支持管３３を、コアロッド３５には支持棒３８を取り付けて、芯を一致させることが望ましい。この場合、合成石英管３１とその支持管３３、及びコアロッド３５とその支持棒３８はそれぞれ中心軸を一致させる必要がある。
【００３８】
そのため、本発明では、支持管３３の内周と合成石英管３１の内周とを同心円状に配置し、コアロッド３５の外周と支持棒３８の外周とを同心円状に配置して、支持管３３の内周に対しコアロッド３５又は支持棒３８の外周が同心円に配置できるようにスペーサを設ける。
【００３９】
本発明では、コアロッド３５には、支持棒３８のほかに、スペーサを保持するため支持棒３８の外径より大きく、コアロッド３５の外径にほぼ等しい径の支持棒基部３７を支持棒３８と同軸となるように設ける。もちろん、支持棒基部３７を設けないで、支持棒３８を直接コアロッドに接合しても良い。
【００４０】
図５には、本実施の形態における、スペーサの挿入例を示した。スペーサ５１は、合成石英管３１に設けた支持管３３の内側で、スペーサ５１に設けた貫通孔にコアロッド３５の支持棒３８を通して支持棒基部３７の上端にまで挿入する。これにより、合成石英管３１とコアロッド３５の長手方向の中心軸が一致して、同心円状に配設できる。
【００４１】
図６には、本実施の形態に用いるスペーサの例を示した。スペーサ６１には、中心に支持棒を通すために、支持棒の外径とほぼ等しい径の、円形状の開口６３が設けられている。スペーサ６１の外径は、合成石英管の内側に挿入されるため、支持管の内径にほぼ等しい径の円形形状である。スペーサ６１の厚みは、例えば本実施の形態では１０ｍｍであるが、実質的に本特許の目的を達成できる限り、厚みは自由に設定して構わない。
【００４２】
また、線引のさいには、合成石英管の中空部から空気を抜く必要があるため、孔を設ける必要がある。孔６５は、図６（ａ）、図６（ｂ）のように、複数個の円形状や、複数個の楕円形状があるが、必要な孔面積が得られれば形状等にこだわる必要はない。材質は、線引き時に高温に曝されるので、耐熱性に優れる石英が望ましい。
【００４３】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２について以下に説明する。図７には本発明の実施の形態２であり、コアロッドを合成石英管に挿入し、かつスペーサを挿入した例を示したものである。
【００４４】
前述のように、線引装置は垂直に配置されており、母材も垂直に炉内に挿入するので、合成石英管７１に固定されていないコアロッド７５は、封止された合成石英管の先端部で接触する。合成石英管７１の先端部にはテーパを設け、コアロッド７５の先端部にはテーパを設け、テーパ部において合成石英管７１とコアロッド７５が接触するようにする。すると、コアロッド７５の長手方向の中心軸と合成石英管７１の長手方向の中心軸とを一致させることができる。
【００４５】
上部は、スペーサ８１を用いてコアロッド７５の長手方向の中心軸と合成石英管７１の長手方向の中心軸とを一致させる。スペーサを用いることで、合成石英管７１の全長にわたってコアロッド７５が中心部に位置するので、ファイバコアの偏芯を極めて小さくできる。
【００４６】
本発明では、合成石英管７１の先端部が細くなるようにテーパを設けて封止し、また、コアロッド７５の先端部が細くなるようにテーパを設けるとともに、スペーサを設けて合成石英管７１とコアロッド７５との断面形状が同心円状となるようにする。すなわち、円筒状の合成石英管７１と円柱状のコアロッド７５とのそれぞれの長手方向の中心軸を一致させることにより、合成石英管７１とコアロッド７５との横断面形状は同心円状となる。同心円状に配置することにより、ファイバコアの偏芯は極めて小さくできる。
【００４７】
本発明では、合成石英管７１のテーパを設けた先端部の反対端には石英製の支持管７３を設け、コアロッド７５のテーパを設けた先端部の反対端には石英製の支持棒７８を設け、支持管７３と支持棒７８との間にスペーサ８１を設ける。スペーサ８１は先端になるほど細くなった楔状の楔状部８３を設けており、コアロッド７５上端と合成石英管７１上端との隙間に楔状部８３を差込み、合成石英管上口で固定して、中心軸を合わせて断面形状を同心円状に配置できる。
【００４８】
母材部をできるかぎりファイバに利用しようとすると、合成石英管７１には支持管７３を、コアロッド７５には支持棒７８を取り付けて、芯を一致させることが望ましい。この場合、合成石英管７１とその支持管７３、及びコアロッド７５とその支持棒７８はそれぞれ中心軸を一致させる必要がある。
【００４９】
そのため、本発明では、支持管７３の内周と合成石英管７１の内周とを同心円状に配置し、コアロッド７５の外周と支持棒７８の外周とを同心円状に配置して、支持管７３の内周に対しコアロッド７５又は支持棒７８の外周が同心円に配置できるようにスペーサ８１を設ける。
【００５０】
図８には、本実施の形態における、スペーサ８１の挿入例を示した。図８は図７で示したスペーサ８１の楔状部８３が、合成石英管７１と支持管７３との溶接面の位置で、コアロッド７５、支持棒７８と合成石英管７１と接している状態の断面を示したものである。スペーサ８１は、合成石英管７１に設けた支持管７３とコアロッド７５、支持棒７８との間に挿入され、スペーサ８１の楔状部８３でしっかり固定される。
【００５１】
スペーサの長さについて、図７では、石英製支持管７３より長い寸法のものを示したが、特に限定されるものではなく、短くても良い。また、スペーサの形状については、丸棒、角棒、丸棒や角棒を半割状にしたもの及び板状等の形状のものを用いることができる。また、スペーサは３本以上挿入することが望ましい。スペーサの寸法や形状は、実質的に本特許の目的を達成できる限り、自由に設定して構わない。スペーサの材質は石英製のものを用いることが望ましい。
【００５２】
スペーサは先端部に向かうに従って外径が細くなるように加工する。外形を細くする場合には、先端部を楔状に形成することが望ましい。また、図９に示したように、スペーサ９１の両端を外径が細くなるように加工しても良い。このような形状とすることで、例えば、スペーサ先端部が破損した場合、逆端を使用することでスペーサ寿命を延ばすことが可能となる利点がある。
【００５３】
また、図１０で示したように、スペーサがずれたり、倒れたりしないように、材質は石英ガラスで形状がパイプ状の固定手段１０１を用いて固定しても良い。固定手段１０１は複数本挿入したスペーサの終端に石英パイプを乗せて一括固定したものである。
【００５４】
【実施例】
（実施例１）
以下に本発明を実施例を用いて説明する。本実施例では、ＶＡＤ法により一部クラッドを含むコアロッド母材を製造し、さらに合成石英管を用いてクラッド部を付与することで、単一モード光ファイバを製造する例について説明する。なお、本発明を実施する場合には、本実施例以外のプロファイルであっても、コアロッド母材を他の方法で作製してもかまわない。
【００５５】
図１に示したように、ＶＡＤ法では多重管構造からなるコアバーナ５を通じて、気化させた四塩化珪素（ＳｉＣｌ４）、四塩化ゲルマニウム（ＧｅＣｌ４）、酸素（Ｏ２）、及び水素（Ｈ２）とで構成されるガス９を送り込み、点火燃焼させた。火炎中で加水分解反応させて、合成ガラス微拉子を得、これを種棒３に吹きつけて多孔質母材１を形成した。なお、種棒３と多孔質母材１は矢印で示すように反時計方向に回転しており、図面の上方向の矢印が引き上げられる方向である。
【００５６】
多孔質母材１の特性を安定させるためにコアバーナー５の上部に類似のクラッドバーナ７を配置し、四塩化珪素（ＳｉＣｌ４）、酸素（Ｏ２）、及び水素（Ｈ２）とで構成されるガス１１を送り込み反応させて、コアスートの外周にクラッド部を付与した。この多孔質母材１を１５００〜１６００℃程度に加熱して透明なガラスとする。単一モードファイバではコアロッドとクラッドの寸法比は１：１３程度となるが、ＶＡＤ法で作製したものは１：４．５であった。次に、母材を引き伸ばして外径３０ｍｍのＶＡＤロッドを作製した。
【００５７】
別に、合成石英管用として外径９０ｍｍで内径３３ｍｍの石英管を用意した。ＶＡＤロッドを合成石英管に挿入すると所定の比率とすることができた。たとえば、図２には、ＶＡＤコアロッドコア部分２１を中心部に備えたＶＡＤコアロッドロッド２３と合成石英管２５の配置例を示した。
【００５８】
図２中で矢印内で示した数字は、それぞれの寸法比を示しており、ＶＡＤコアロッドのコア部分２１の外形寸法を１とした場合、ＶＡＤコアロッド２３の寸法は４．５となった。合成石英管２５は、ＶＡＤコアロッドのコア部分２１の外形寸法を１とした場合、合成石英管２５の外形の寸法が１３となった。
【００５９】
図３には、延伸されたＶＡＤコアロッドを石英管に挿入させる場合の略図を示した。合成石英管に用いられる石英管の内側は、表面に異物の付着がなく、平滑に維持される。合成石英管はガラス加工施盤にセットし、一方端に外径が９０ｍｍ、内径が７０ｍｍの石英製の支持管を溶着させた。冷却後、これを旋盤から外した。
【００６０】
次に、所定の寸法に加工したＶＡＤコアロッドを旋盤にセットし、酸素／水素火炎で加熱して、引き伸ばした。ここで、外径３０ｍｍで長さ約３００ｍｍの石英製の支持棒基部と、支持棒基部の上側に設ける外径２５ｍｍで長さが約３００ｍｍの石英製の支持棒を予め接続した。そして、当該支持棒基部を厚さが約２０ｍｍになるように切断してから、ＶＡＤコアロッドの上端とを直接溶着した。冷却後、旋盤から外した。
【００６１】次に、ＶＡＤロッドと合成石英管とを、垂直に駆動する旋盤にセットし、挿入作業を実施した。合成石英管は支持管でチャックを用いて把持し、同様に、支持棒部でチャックを用いて把持したコアロッドを徐々に下げて挿入した（図３参照）。次に、コアロッドの下端が合成石英管の中心にあり、合成石英管に正しく接触していることを確認した（図４参照）。
【００６２】
次に、コアロッドを挿入するさいに使用したチャックをはずした。そして、支持管内側の開口部から、外径が６９．５ｍｍ、厚みが約１０ｍｍで直径２５．５ｍｍの開口を設けた円盤状スペーサを支持棒に差込んで、支持管の内側に嵌め合うように落としこんだ。すなわち、線引開始側は、合成石英管の先端部とコアロッドの先端部を突き当てて調芯し、線引終了側はスペーサを用いて調芯して、母材の全長に渡って合成石英管とコアロッドとが同心円状となるように配置した。なお、図６には、実施例に用いた円盤状スペーサの代表的な形状を示した。
【００６３】
上記のように準備したＶＡＤコアロッドを挿入した合成石英管上部の支持管部に真空装置を取り付け、内部を減圧に吸引できるようにし、線引装置にセットした。徐々に炉に挿入すると先端部が加熱されて溶着が起こり、さらにこの部分が伸びて線引が開始できた。あとは、通常の線引と同様にして、ファイバを引き取りながら母材を炉に押し込んで行き、内部を減圧にすると中実化とファイバ化が同時に進行した。
【００６４】
ファイバは引取りキャプスタンを用いて引き伸ばしてガラス部分の外径を約１２５μｍになるように線引し、さらに外径が約２５０μｍになるように紫外線硬化樹脂を塗って光ファイバ素線を得た。得られたファイバを２ｋｍ毎に切り出してコアロッドの偏芯を測定した。その結果、クラッド中心とコアロッド中心のずれ量は全て０．２μｍ以下となって良好な結果を示した。また、線引途中でファイバ外径が変動することも、気泡の発生も認められなかった。
【００６５】
（実施例２）
本実施例では、合成石英管とコアロッドとの間のクリアランスとコアロッド偏芯量との関係、スペーサの効果を確認するために以下の試験を行った。まず、外径が１５０ｍｍ、内径が５０ｍｍの合成石英管の一方端に外径が１４０ｍｍ、内径が８２ｍｍの石英製支持管を溶着しており、他方端には先端封じ加工を施した合成石英管を複数本用意した。
【００６６】
次に、ＶＡＤ法により製造したコアロッドを所定の外径寸法に延伸し、クリアランスが１〜１４ｍｍとなるように調整したコアロッドを複数本用意した。これらのコアロッドを各々合成石英管に挿入した。なお、コアロッド挿入時に合成石英管内面とコアロッドが接触した場合には接触傷が発生するため、コアロッド挿入後の合成石英管の片端からハロゲンランプを入射して、評価サンプル全数に対して合成石英管の内面を全長にわたって傷の有無をチェックした。
【００６７】
その後、スペーサ挿入試験品については、図７及び図８に示したようにスペーサ３本を合成石英管とコアロッドとの隙間に挿入して調芯した。尚、スペーサ使用本数が３本未満の場合にはうまく調芯することができなかった。そのため、スペーサの使用本数は３本とした。
【００６８】
このようにして準備したＶＡＤロッドを挿入した管の上部管部に真空装置を取り付けて内部を減圧できるようにし、線引装置にセットし線引を行った。徐々に炉に挿入すると先端部が加熱されて溶着が起こり、さらにこの部分が伸びて線引が開始できる。あとは、通常の線引と同様、ファイバを引き取りながらガラス体を炉に押し込んで行き、内部を減圧にすると中実化とファイバ化が同時に進行する。ファイバは、引取りキャプスタンを用いて引き伸ばして１２５μｍにし、紫外線硬化樹脂を２５０μｍ径になるように塗布しＵＶ硬化させた。
【００６９】
スペーサを挿入したもの、挿入しないものについてクリアランスを変化させて得たファイバを２ｋｍ毎に切り出し、コアの偏芯を測定して平均値を算出した。また、コアロッド挿入後の外観を、ハロゲンランプによる目視確認方法により求めた。これらの結果は図１１としての表１に示した。また、スペーサを挿入したもの、挿入しないものについてクリアランスと平均コアロッド偏芯量については図１２のグラフにも示した。
【００７０】
表１、図１２から分かるように、スペーサ有りの場合にはクリアランスが１０ｍｍ以下であれば、コアロッド偏心量が０．２μｍ以下を十分満足した好結果を得た。また、クリアランスを十分大きく確保することで、挿入時に発生する接触傷を防止できるため、コアロッド挿入後の外観も良好であることが分かる。
【００７１】
スペーサ無しの場合、クリアランスが１ｍｍ以下ではコア偏心量が０．２μｍ以下を十分満足している。ところが、コアロッド挿入後の外観チェックでは接触傷が確認されており、コア偏芯量が小さいほど傷が多いという傾向にある。
【００７２】
以上説明したように、スペーサを用いてコアロッドが合成石英管の中心に位置するよう調整することで、コア偏心量を抑制することができる。また、コア挿入作業が容易であり、コアロッド表面及び合成石英管内面の擦り傷を防止でき、気泡及び低強度破断の少ない光ファイバを製造することが可能である。
【００７３】
【発明の効果】
合成石英管の先端部が細くなるようにテーパを設けて封止し、コアロッドの先端部が細くなるようにテーパを設けて、合成石英管とコアロッドとの断面形状が同心円状に配設されるようにスペーサを設けることにより、クラッド中心とコアロッド中心のずれ量は全て０．２μｍ以下となり、コアロッドの偏芯の少ないファイバを得ることができた。また、線引途中でファイバ外径が変動することも、気泡の発生も認められなかった。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＶＡＤ法の概略図である。
【図２】ＶＡＤ法による、寸法比である。
【図３】合成石英管にコアロッドを挿入する、本発明の形態例を示した略図である。
【図４】合成石英管にコアロッドを挿入した、本発明の形態例を示した略図である。
【図５】合成石英管にコアロッドを挿入し、スペーサを挿入した本発明の形態例を示した略図である。
【図６】スペーサ形状例を示した略図である。
【図７】合成石英管にコアロッドを挿入し、スペーサを挿入した本発明の別の形態例を示した略図である。
【図８】合成石英管にコアロッドを挿入し、スペーサを挿入した本発明の別の形態例の断面図略図である。
【図９】本発明による、スペーサの例である。
【図１０】本発明の形態例のスペーサの上端を固定した例である。
【図１１】本発明に係る試験結果である。
【図１２】スペーサ有無とコアの偏芯量を示した図である。
【図１３】従来技術による、合成石英管にコアロッドを挿入する概略図である。
【符号の説明】
１　多孔質母材
３　ＶＡＤ種棒
５　コアロッド用バーナー
７　クラッド用バーナー
９　ガス
１１　ガス
２１　ＶＡＤコアロッドコア部分
２３　ＶＡＤコアロッド
２５　合成石英管部
３１　合成石英管
３３　支持管
３４　チャック
３５　コアロッド
３６　テーパ
３７　支持棒基部
３８　支持棒
３９　チャック
４１　接触部
５１　スペーサ
６１　スペーサ
６３　開口
６５　孔
７１　合成石英管
７３　支持管
７５　コアロッド
７８　支持棒
８１　スペーサ
９１　スペーサ
１０１　固定手段
１３１　合成石英管
１３５　コアロッド
【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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