(57)【要約】【課題】延伸後に有効領域の識別を容易にすることの可能な光ファイバの識別位置検出方法を提供する。【解決手段】延伸前ガラス母材６０Ｐの外周の一部に、延伸成型後に識別し得る程度の深さのマーキング用溝Ｍを形成し、マーキングを行う工程と、延伸成型後に、延伸後ガラス母材の前記マーキング用溝を検出し、前記マーキング用溝の位置に基づいて、有効領域と非有効領域とを識別する工程と、この識別結果に基づいて非有効領域を切断する工程とを含むことを特徴とする。【選択図】　　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
延伸成型に先立ち、延伸前ガラス母材の外周の一部に、所定の深さのマーキング用溝を形成し、マーキングを行う工程と、
延伸成型後に、延伸後ガラス母材の前記マーキング用溝を検出し、前記マーキング用溝の位置に基づいて、有効領域と非有効領域とを識別する工程と、
前記非有効領域を切断する工程とを含み、
前記マーキング用溝は、延伸成型後に識別し得る程度の深さをもつようにしたことを特徴とする光ファイバ母材の製造方法。
【請求項２】
前記マーキング用溝は、前記延伸前ガラス母材の軸に垂直な方向に形成された断面矩形の溝であ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製造方法。
【請求項３】
前記マーキング用溝は、深さが２〜４ｍｍ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母材の製造方法。
【請求項４】
前記マーキング用溝は、長手方向の断面が弓状となるように形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の光ファイバ母材の製造方法。
【請求項５】
前記マーキング用溝は、幅１〜２ｍｍであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の光ファイバ母材の製造方法。
【請求項６】
前記マーキング用溝は、ダミーロッドの先端から５５ｍｍ以上離間した位置に形成されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の光ファイバ母材の製造方法。
【請求項７】
前記マーキングを行う工程は、非金属のカッタを用いて溝を形成する工程であることを特徴とする請求項１乃至６の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】
この発明は、光ファイバ母材の製造方法に係り、光通信等で使用される光ファイバに対し、延伸後、線引に先立ち、有効領域を識別するためのマーキングを行う方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、光通信等に使用される光ファイバを作成するためのガラス微粒子堆積体の製造方法としては、出発部材にコアとなる屈折率の高いガラス微粒子を堆積し、その外側にクラッドとなるガラス微粒子を堆積するＯＶＤ法（Ｏｕｔｅｒ　Ｖａｐｏｒ　ｐｈａｓｅ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：外付け法）や、軸方向にコア、クラッドとなるガラス微粒子を堆積するＶＡＤ法（Ｖａｐｏｒ　ｐｈａｓｅ　Ａｘｉａｌ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：気相軸付法）等の気相合成法が知られている。
【０００３】
ところで、ガラス微粒子堆積体を形成する際、端部は、バーナの燃焼開始点近傍ではガスの供給量や温度が不安定になりやすく、組成にばらつきが生じ易い上、外径を制御しにくい。このため端部は非有効領域として、廃棄しなければならないことになる。そこで、すす付けを行う際には、コスト低減のため、端部の非有効領域となる部分には、ダミーロッドと呼ばれる純度の低い母材を接続している。そして、その周りにもガラス微粒子堆積体を合成することにより、端部まで有効に利用できるようにするという方法がとられることが多い。（図３）
【０００４】
この装置では、箱状の反応容器２０内に、コアロッドを形成するためのガラス微粒子堆積体１６がシード棒１２を介してダミーロッド１１先端に成長するように構成されており、このシード棒１２は、コアロッドとなるガラス微粒子堆積体１６が鉛直方向に保持されるように、支持台１４に取付けられた取付け冶具１３によって、支持されている。そして、この反応容器２０内において、バーナ１５から原料ガスを供給しつつ加熱し、シード棒１２の引き上げを行うことにより、ガラス微粒子堆積体１６が形成される。
【０００５】
反応容器２０の内部には、長手方向の軸周りに回転自在のガラスロッドからなるダミーロッド１１を先端に取付けたシード棒１２が上下方向に設けられている。そして、バーナー１５によってダミーロッド１１の先端にガラス微粒子堆積体１６が形成される。なお、反応容器２０には、上部から下方へ向かって空気を流してダウンフロー流を供給するためのダウンフロー流供給手段（図示せず）が設けられている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ダミーロッド１１近傍は、ＶＡＤ法の場合はすす付けの開始点となり、端部ではすす体の自重によるずれを防ぐために、固めにすすを堆積するため、脱水焼結時にＯＨ基が離脱しにくくなり、ＯＨ濃度が高くなるという問題がある。すなわち、コアロッドの形成に際してはダミーロッド１１はすす付けに際して種棒の役割を果たすものであるが、この種棒となるダミーロッドの近傍はＯＨ濃度が高くなっている。
【０００７】
そこで、このＯＨ濃度が高くなった領域は、伝送損失が増加するため、非有効領域として切除する必要がある。
【０００８】
従来元母材を延伸成型した後の細長いガラス棒を所定の長さに切断する方法が提案されている（特許文献１参照）。この方法では、任意の位置で切断面の損傷を少なくして綺麗な切断面でガラス棒を切断することができる。
【０００９】
しかしながら、ガラス母材を一旦延伸すると、延伸成型後の任意の位置での切断は可能であるが、延伸前ガラス母材の所定の位置に相当する位置での切断を行うのは困難であった。
【００１０】
すなわち、延伸成型前に有効部と非有効部との境界位置にマーキングをしておいたとしても、延伸成型後になると、マーキング位置が消失する。
【００１１】
そこで石英ガラス多孔質体表面に、紫外線エキシマレーザ光を照射し、多孔質体表面を変質させることにより、多孔質体表面の汚染や外観の損傷なしにマーキングすることができ、付与したマークを永久的に認識できるようにした方法も提案されている（特許文献２参照）。
【００１２】
この方法では、多孔質体表面の汚染や外観の損傷なしにマーキングすることができ、付与したマークを永久的に認識することができるという特徴がある。
【００１３】
【特許文献１】
特開平７−３００３３０号公報
【特許文献２】
特開平１１−３４３１３０号公報
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、紫外光エキシマレーザの照射によってマーキングを行い、認識する方法においては設備的にコストがかかるという問題がある。
【００１５】
また、表面を変質させるために不要部に照射し、変質させるわけであるが、この変質が周辺部まで影響を与えるということもある。
【００１６】
本発明は前記実情に鑑みてなされたもので、延伸後に有効領域の識別を容易にすることの可能な光ファイバの識別位置検出方法を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
そこで本発明の方法では、延伸前ガラス母材の外周の一部に、延伸成型後に識別し得る程度の深さのマーキング用溝を形成し、マーキングを行う工程と、延伸成型後に、延伸後ガラス母材の前記マーキング用溝を検出し、前記マーキング用溝の位置に基づいて、有効領域と非有効領域とを識別する工程と、この識別結果に基づいて非有効領域を切断する工程とを含むことを特徴とする。
【００１８】
かかる構成によれば、延伸成型後に識別し得る程度の深さのマーキング用溝を形成しているため、特別な装置を必要とすることなく、容易に有効領域と非有効領域とを識別することが可能となる。従って、ダミーロッドの近傍で、ＯＨ基濃度が高いことに起因して、伝送損失が大きくなる領域を非有効領域として容易に識別し得る。このようにして非有効領域を、切断除去することができるため、伝送損失が小さく、信頼性の高い光ファイバを形成することが可能となる。
【００１９】
また、このマーキング用溝は、延伸前ガラス母材の軸に垂直な方向に形成された断面矩形の溝とすることにより、延伸後に消失しにくく、検出を容易にすることが可能である。
【００２０】
また、このマーキング用溝は、深さを２〜４ｍｍとするのが望ましい。２ｍｍ未満であると消失してしまうおそれがある。また、４ｍｍを越えると延伸成型時に外径変動を生じ、外径制御が困難となる。
【００２１】
さらにまた、このマーキング用溝は、長手方向の断面が弓状となるように形成すれば、カッターなどで外周面から所定の深さまで切除することにより、容易に溝の形成が可能となる。また、この場合は深さを制御することにより、おのずから長さも決まることになる。
【００２２】
一方、外周面に沿って一定の深さとなるような溝を形成することも可能である。これにより、長さを増大することなく、深さを深くすることが可能である。
【００２３】
また、マーキング用溝は、幅１〜２ｍｍであることを特徴とする。ここで幅が１ｍｍ未満であると、消失し、２ｍｍを越えると外径変動を生じてしまうという問題がある。
【００２４】
更に望ましくは、種々の実験から、ダミーロッドの先端から５５ｍｍの位置まではＯＨ濃度が高い領域であることがわかっているため、このマーキング用溝を、ダミーロッドの先端から５５ｍｍ以上離間した位置に形成するようにすれば、より正確に、有効領域を識別することができ、ＯＨ濃度の高い領域を取り除くことができる。
【００２５】
また、マーキングを行う工程では、非金属のカッタを用いて溝を形成するのが望ましい。これにより、光ファイバの不良の原因となる金属系異物による伝送損失の悪化を防ぐことができ、信頼性の高いガラス母材を得ることが可能となる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る光ファイバ母材の製造方法の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
この方法では、図１に示すような、延伸前ガラス母材６０Ｐの外周の一部に、図２（ａ）乃至（ｃ）に示すようにダイヤモンドカッタを用いて延伸成型後に識別し得る程度の深さのマーキング用溝を形成し、マーキングを行う工程と、延伸成型後に、延伸後ガラス母材６０のマーキング用溝Ｍを検出し、このマーキング用溝の位置に基づいて、有効領域と非有効領域とを識別するようにしたことを特徴とする。
【００２７】
すなわち、まず、図３に示すように、ＶＡＤ法を用いたガラス微粒子堆積装置を用いて、ダミーロッド１１の先端にガラス微粒子を堆積しガラス微粒子堆積体１６を形成する。これにより、コアロッドを形成するためのガラス微粒子堆積体１６を備えたガラス多孔質複合母材が形成される。
【００２８】
この装置では、反応容器２０の内部には、長手方向の軸周りに回転自在のガラスロッドからなるダミーロッド１１が設けられており、バーナー１５によってダミーロッド１１の先端にガラス微粒子堆積体１６が形成される。なお、反応容器２０には、上部から下方へ向かって空気を流してダウンフロー流を供給するためのダウンフロー流供給手段（図示せず）が設けられている。１４はシード棒１２を支持するための冶具１３を支える支持台である。
【００２９】
このようにしてガラス微粒子堆積体１６を形成した後、脱水および焼結を行い延伸前ガラス母材６０Ｐを形成する。
この後、ダミー棒１１との接合端から延伸前ガラス母材６０Ｐ方向に５５ｍｍ以上離間した位置に、ダイヤモンドカッタで、深さＤ：２〜４ｍｍ、Ｌ：長さ２８ｍｍ、幅Ｗ＝０．２８Ｄ〜０．４９Ｄのマーキング用溝Ｍを形成し、図４に示す延伸装置に装着する。そしてこのガラス微粒子堆積体を所望の速度でヒータ３１内を通過させることにより、延伸体（延伸後ガラス母材）６０を形成する。
【００３０】
そして、延伸工程を経て、ジャケット付け及び焼結後に線引が行われる。
ここで用いられる延伸装置は、図４に示すように所定の位置にヒータ３１を備えた延伸炉３０と、この延伸炉３０内を、ガラス微粒子堆積体１６を脱水焼結したガラス母材６０Ｐが通過するように、支持台３４に取付け冶具３３を介してシード棒１２が取付けられるようになっている。
【００３１】
そしてこのガラス母材６０Ｐは延伸により例えば４０ｍｍφまで延伸される。この後、マーキング用溝Ｍを検出し、マーキング用溝よりもダミーロッド側を非有効領域として、切断する。
【００３２】
ここで延伸成型時には、外径測定器３５を用いて光学的に外径を測定しながら、延伸後のガラス母材の外径が一定となるように、延伸速度およびヒータ３１の温度を制御する。図５に示すように外径測定器３５はレーザ照射手段３５ａと、このレーザ照射手段３５ａから発せられたレーザ光Ｌａをこの延伸後ガラス母材６０を経て受光器３５ｂで受光し、外径を測定するように構成されている。
【００３３】
なお、溝の深さを２〜４ｍｍとすることにより、外径変動に影響を与えないようにすることが可能である。
更に望ましくは、外径測定器３５による外径測定に影響を与えないように、マーキング用溝Ｍが、レーザ照射手段から発せられるレーザ光に対して平行な方向に位置するように、外径測定器３５の設置方向を設定することも可能である。例えば、マーキング用溝Ｍがレーザ照射手段側に相対向するように、配置するかあるいはＭ１で示すように受光素子側に配置されるようにする。これにより、マーキング用溝が外径測定に与える影響をほとんど皆無にすることができる。
【００３４】
（実施例１）
次に本発明の第１の実施例について説明する。
このようにして、延伸前ガラス母材６０Ｐを形成した後、ダミー棒１１との接合端からガラス微粒子堆積体１６方向に間隔Ｓ１＝５５ｍｍの位置に、図２（ａ）乃至（ｃ）に示した形状で、ダイヤモンドカッタで、深さＤ１：３ｍｍ、長さＬ１：２ｍｍ、幅Ｗ１：３４ｍｍのマーキング用溝Ｍを形成した。
【００３５】
そして図４の延伸成型装置を用いて、延伸成型し、延伸後ガラス母材６０の外径を４０ｍｍφ程度となるようにした。
このようにして形成されたマーキング用溝Ｍは延伸成型後も識別可能であった。延伸成型後の外径測定結果を図６に示す。この図から延伸成型後もマーキング位置からの外径変動は、良好範囲内（０．４ｍｍ以下）であった。
【００３６】
また、マーキング用溝Ｍを形成することなく、他はまったく同様にして形成したガラス母材の延伸成型後の外径測定結果を図６に点線で示した。なお、マーキング用溝Ｍを形成した実施例１のガラス母材とほとんど同様であり、データは重なっており、マーキング用溝の形成により延伸後の有効領域となる部分の外径にはほとんど影響を与えないものであることがわかった。
【００３７】
（実施例２）
次に本発明の第２の実施例について説明する。
前記第１の実施例と同様に、延伸前ガラス母材６０Ｐを形成した後、ダミー棒１１との接合端から延伸前ガラス母材６０Ｐ方向に距離Ｓ２だけ離間した位置とした。５５ｍｍの位置に、図７（ａ）乃至（ｃ）に示すように、ガラス母材の外周面に沿って深さＤ２：２ｍｍ、長さＬ２：２ｍｍ周方向の幅Ｗ２：３０ｍｍとなるようにマーキング用溝Ｍ２を形成した。ここでもダイヤモンドカッタでガラス母材をゆっくり回転しながらマーキング用溝Ｍ２を形成した。図７（ａ）は上面図、図７（ｂ）は一部破断側面図、図７（ｃ）は図７（ａ）（（ｂ））の断面図である。
【００３８】
そして図４の延伸成型装置を用いて、延伸成型し、延伸後ガラス母材６０の外径を４０ｍｍφ程度となるようにした。
【００３９】
このようにして形成されたマーキング用溝Ｍ２も延伸成型後識別可能であった。延伸成型後の外径変動も良好範囲内であった。
【００４０】
（実施例３）
次に本発明の第３の実施例について説明する。
この例ではマーキング用溝の形状の変形例について説明する。連続した長溝に代えて、複数個の凹溝を配列したもので、深さＤ３：２〜４ｍｍと長さＬ３：１〜２ｍｍの凹溝Ｍ３を図８（ａ）乃至（ｃ）に示すように、幅Ｗ３：３５ｍｍにわたって外周上に３個配列したことを特徴とするものである。ここではダミーロッドとの接合面Ａから距離Ｓ３だけ離間した位置とした。図８（ａ）は上面図、図８（ｂ）は一部破断側面図、図８（ｃ）は図８（ａ）（（ｂ））の断面図である。
他については前記第１および第２の実施例と同様に形成した。
【００４１】
このようにして形成されたマーキング用溝Ｍ３も延伸成型後識別可能であった。延伸成型後の外径変動も良好範囲内であった。
なお、マーキング用溝の断面形状は矩形であるのが望ましいが、矩形に限定されることなくＶ溝とするなど、適宜変更可能である。
【００４２】
（比較例１）
前記第１の実施例と同様にしてマーキング用溝を形成するが、サイズを変化させたものとした。ここでは深さ：１ｍｍ、幅：２ｍｍ、長さ：６０ｍｍとした。
【００４３】
この場合も、実施例１と同様にして延伸成型を行った。しかしながら、延伸成型後に消失してしまった。
【００４４】
（比較例２）
前記第１の実施例と同様にしてマーキング用溝を形成するが、サイズを変化させたものとした。ここでは深さ：７ｍｍ、幅：２ｍｍ、長さ：５１ｍｍとした。
【００４５】
この場合も、実施例１と同様にして延伸成型を行った。この場合は延伸成型後も検出可能であった。しかしながら、外径変動を前記第１の実施例と同様にして測定したが、その結果を図９に示すように、外径変動が良好範囲を越えてしまった。
【００４６】
これらの比較結果から、本発明実施例のマーキング用溝Ｍを形成することにより、有効領域の延伸後外径に影響を与えることなく、非有効領域の識別を行うことが可能となる。従って、このマーキング用溝を用いて有効領域を識別して、切断した延伸後ガラス母材を線引して光ファイバ心線を形成することにより、伝送損失が良好で信頼性の高い光ファイバ心線を得ることが可能となる。
【００４７】
なお、マーキング用溝の形成位置について種々検討した結果、伝送損失は図１０に示すように、ダミーロッドとの境界面Ａから５５ｍｍの位置を境に不良部から良好部となることがわかった。そしてさらに、種々の実験を行った結果、このマーキング用溝は、ガラス微粒子堆積体とダミーロッドとの境界面Ａから５５ｍｍ以上離間した位置に形成するようにすれば、間違ってＯＨ基が高い領域を有効領域とするというようなミスを防ぐことができる。
【００４８】
また、マーキング用溝の深さサイズを変化させて、延伸後に識別可能かどうか、延伸後ガラス母材の外径変動に影響を与えるかどうかを判定した。
【００４９】
その結果、このマーキング用溝は、深さを２〜４ｍｍとするのが望ましい。２ｍｍ未満であると消失してしまうおそれがある。また、４ｍｍを越えると外径変動を生じ、外径制御が困難となることがわかった。
【００５０】
さらにまた、このマーキング用溝は、長手方向の断面が弓状となるように形成すれば、カッターなどで外周面から所定の深さまで切除することにより、容易に溝の形成が可能となる。またこの場合は深さを制御することにより、おのずから長さも決まることになる。
【００５１】
また、幅が１ｍｍ未満であると、消失し、２ｍｍを越えると外径変動を生じてしまうという問題がある。
【００５２】
さらにまた、マーキング用溝の形成に際してはダイヤモンドカッタに限定されることなく適宜使用可能であるが、金属系異物の残留を避けるため、非金属製のカッタで形成するのが望ましい。
【００５３】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明の光ファイバ母材の製造方法によれば、マーキング用溝を、延伸成型時の外径変動に影響を与えることなく、かつ延伸成型後に識別可能なように形成しているため、非有効領域の識別が容易で、伝送損失が小さく信頼性の高い光ファイバ母材を形成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態で用いられるマーキング前のガラス母材を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態の方法で形成したマーキング用溝を示す図である。
【図３】本発明にかかる光ファイバ母材の製造方法を実行するための製造装置を示す図である。
【図４】本発明にかかる光ファイバ母材の製造方法を実行するための製造装置を示す図である。
【図５】本発明にかかる光ファイバ母材の製造方法で用いられる外径測定器を示す図である。
【図６】本発明の第１の実施例の方法で形成した延伸後ガラス母材の外径を測定した結果を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施例の方法で形成した延伸前ガラス母材を示す図である。
【図８】本発明の第３の実施例の方法で形成した延伸前ガラス母材を示す図である。
【図９】比較例２の方法で形成した延伸後ガラス母材の外径を測定した結果を示す図である。
【図１０】基準面からの位置と伝送損失との関係を示す図である。
【符号の説明】
１１　ダミーロッド
１２　シード棒
１４　支持台
１５　バーナ
１６　ガラス微粒子堆積体
１７　ダミーロッド
２０　反応容器
【図１】
2004123453.tif 000003
【図２】
2004123453.tif 000004
【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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