(57)【要約】【課題】光ファイバ製造方法に関し、ロッドインチューブ法においてコアの偏心量を低減させる光ファイバ母材の製造方法を提供する。【解決手段】石英パイプ２１及び石英コアロッド２２を加熱延伸する前に、上記石英パイプ２１をその軸方向が加熱炉中心軸方向となるように下げ振り３１或いはレーザ変位計３２を使用して石英パイプ２１を鉛直にする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
石英パイプと、該石英パイプの内部にその内壁から間隔をおいて位置付けられた石英コアロッドと、を長手方向に順次に加熱延伸してそれらを加熱融着により一体化させる光ファイバ母材の製造方法であって、
上記石英パイプ及び石英コアロッドを加熱延伸する前に、上記石英パイプを、その軸方向が鉛直方向となるように位置決め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】
請求項１に記載された光ファイバ母材の製造方法において、
上記石英パイプの位置決めを、立設した石英パイプの長手方向に沿って一端に重錘を取り付けた糸を垂らし、該石英パイプの軸方向を該糸の延びる方向に一致させる位置調整を複数の方向から実施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。
【請求項３】
請求項１に記載された光ファイバ母材の製造方法において、
上記石英パイプの位置決めを、立設した石英パイプの長手方向に沿って鉛直方向に複数設けられたレーザ変位計をそれぞれから該石英パイプに対してレーザ光を照射し、各レーザ変位計から該石英パイプまでの距離を一致させる位置調整を複数の方向から実施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、光ファイバ母材の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ファイバ母材を製造する方法として、ＯＶＤ（Ｏｕｔｓｉｄｅ  Ｖａｐｏｒ−ｐｈａｓｅ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、ＶＡＤ（Ｖａｐｏｒ−ｐｈａｓｅ  Ａｘｉａｌ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、およびＭＣＶＤ（Ｍｏｄｉｆｉｅｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法の３つが主に用いられている。ＶＡＤ法やＭＣＶＤ法を用いて光ファイバ母材を製造する場合、生産性を向上させる観点から、光ファイバ母材の大部分を占めるクラッドを別工程によって形成する手法が採用されている。その手法の一つにロッドインチューブ法がある。ロッドインチューブ法では、まず石英コアロッドを上下にダミーパイプを融着した石英パイプの内部にその内壁から間隔をおき且つその中心に位置付けられるように挿入する。そして該石英パイプを長手方向下向きに移動させることにより石英パイプ及び石英コアロッドを加熱炉に順次に送る。そしてこれらを加熱融着により一体化させることによって光ファイバ母材を製造するものである（例えば、下記特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−４３３９０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
光ファイバ母材を製造する行程においてロスを少なくするために、上記石英パイプにダミーパイプを溶接しダミーパイプ部を把持することとしている。そこで、石英パイプの上部ダミーパイプ部の把持部中心軸と加熱炉中心軸とを鉛直方向に一致するよう機械的に軸心を調節していたが、ダミーパイプを採用すると石英パイプとダミーパイプとの溶接部において芯ズレが生じるので、石英パイプ下部中心は加熱炉中心に位置しないこととなる。また、石英パイプの傾きを変えて石英パイプ下部が加熱炉中心に位置するように調整すると、石英パイプが長手方向に角度を持って加熱炉内へ突入するため、傾いている側が先に一体化し、対面側が遅れて一体化するために遅れた側が肉厚となる。このようにして上部ダミーパイプ部と石英パイプ部の接続ズレの大小が、光ファイバ母材のコア偏心量を左右することとなっている。
【０００５】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、コアの偏心量を低減させる光ファイバ母材の製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、石英パイプと、該石英パイプの内部にその内壁から間隔をおいて位置付けられた石英コアロッドと、を長手方向に順次に加熱延伸してそれらを加熱融着により一体化させる光ファイバ母材の製造方法であって、
上記石英パイプ及び石英コアロッドを加熱延伸する前に、上記石英パイプを、その軸方向が鉛直方向となるように位置決めすることを特徴とする。
【０００７】
上記の方法によれば、石英パイプ及びコアロットの中心はその長手方向が常に加熱炉中心軸上に鉛直となるように位置決めできるので、製造された光ファイバ母材を線引き加工して得られる光ファイバはコアの偏心が防がれることとなる。
【０００８】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載された光ファイバ母材の製造方法において、
上記石英パイプの位置決めを、立設した石英パイプの長手方向に沿って一端に重錘を取り付けた糸を垂らし、該石英パイプの軸方向を該糸の延びる方向に一致させる位置調整を複数の方向から実施することにより行うことを特徴とする。
【０００９】
つまり一端に重錘を取り付けた糸を垂らし、糸の延びる方向と石英パイプの軸方向とが一致するように石英パイプを立設する。重錘は一般に建築物などで柱の傾きなど比較的大きいものの鉛直性を見るために使われ、高い精度で測定できることが知られている。したがって上記の方法により石英パイプの軸方向を加熱炉中心軸上に鉛直となるように位置決めすると、石英パイプの軸方向を確実に鉛直方向にすることが可能となり偏心が防がれることとなる。
【００１０】
請求項３に係る発明は、上記石英パイプの位置決めを、立設した石英パイプの長手方向に沿って鉛直方向に複数設けられたレーザ変位計をそれぞれから該石英パイプに対してレーザ光を照射し、各レーザ変位計から該石英パイプまでの距離を一致させる位置調整を複数の方向から実施することにより行うことを特徴とする。
【００１１】
レーザ変位計は、被測定物の表面に対して傾斜してレーザ光を照射するレーザ光源と、被測定物の表面からの反射光が入射する受光部から構成されている。被測定物の表面の高さが変化すると反射光の光軸が平行に移動するため、受光器における入射点の位置を検出することにより表面の変位量が判明する。レーザ変位計を使用して石英パイプの変位量を測定すると、機械的に石英パイプの位置決めができるので、手動で測定する場合よりも精度の高い位置決めが期待できる。したがって上記の方法により石英パイプの軸方向を加熱炉中心軸上に鉛直となるように位置決めすると、石英パイプを高い精度で鉛直方向にすることが可能となり偏心が防がれることとなる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明による実施形態を説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
（実施形態１）
図１、図２は本発明の実施形態に係る光ファイバ母材の製造装置１０を示す。
【００１３】
この光ファイバ母材の製造装置１０はロッドインチューブ法により光ファイバ母材３０を製造するものであって、光ファイバにおいてクラッドとなる石英パイプ２１と、光ファイバにおいてコアとなる石英コアロッド２２とを加熱融着により一体化延伸させて光ファイバ母材３０を製造するように構成されている。
【００１４】
ここで石英パイプ２１は、例えば、ＯＶＤ法等によって製造されたものであって、外径１８０ｍｍ程度、内径５０ｍｍ程度、長さ２０００ｍｍ程度のものが用いられる。この石英パイプ２１は、光ファイバ母材３０の製造の際には、その上端に外周に沿ってコの字溝２１ｃが形成された上側ダミーパイプ２１ａ及び下端に下側ダミーパイプ２１ｂがそれぞれ融着される。また、石英パイプ２１上端に融着される上側ダミーパイプ２１ａは、その上端に上端開口を閉止する閉止キャップ２３が取り付けられる。この閉止キャップ２３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、石英パイプ２１の内部を減圧することができるようになっている。
【００１５】
石英コアロッド２２は、例えば、ＶＡＤ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を用い、外径４５〜５０ｍｍ程度、石英パイプとほぼ同じ長さのものが用いられる。
【００１６】
この光ファイバ母材の製造装置１０は、垂直壁１１ａを有する支柱１１と、支柱１１の垂直壁１１ａに設けられたパイプ保持部１２と、支柱１１の垂直壁１１ａのパイプ保持部１２の上方に設けられたロッド保持部１４と、パイプ保持部１２の下方に設けられた加熱炉１５と加熱炉１５の下方に設けられたローラ１６と、を備えている。なお、以下、支柱１１の垂直壁１１ａに対して平行な水平方向をＸ方向、支柱１１の垂直壁１１ａに対して垂直な方向をＹ方向、及び支柱１１の垂直壁１１ａに沿った鉛直方向をＺ方向、鉛直方向から傾いた方向をθ°とする。
【００１７】
パイプ保持部１２は断面略Ｌ字状に形成されており、垂直面はパイプ位置調整部１３を介して支柱１１の垂直壁１１ａに取り付けられ、水平面は切り込み部が形成されている。このパイプ保持部１２の切込み部に、石英パイプ２１に融着した上側ダミーパイプ２１ａのコの字溝２１ｃを嵌め入れて係止し、これによって石英パイプ２１を吊り下げ状態に保持するようになっている。
【００１８】
また、パイプ保持部１２はパイプ位置調整部１３と共に支柱１１の垂直壁１１ａをＺ方向に移動可能であり、パイプ位置調整部１３によりＸＹ平面内の移動及び保持した石英パイプ２１の軸方向変更が可能なように構成されている。さらに、パイプ保持部１２はパイプ位置調整部１３により、θ°の角度調整が可能なように構成されている。
【００１９】
ロッド保持部１４は、一端が支柱１１の垂直壁１１ａに取り付けられた基端部１４ａで且つ他端が石英コアロッド２２の上側を把持する把持部１４ｂに形成されており、把持部１４ｂが石英コアロッド２２の上端を把持し、これによってパイプ把持部１４ｂで保持された石英パイプ２１の内部に石英コアロッド２２を吊り下げ状態に保持するようになっている。
【００２０】
また、このロッド保持部１４は、支柱１１の垂直壁１１ａをＺ方向に移動可能に構成されており、ＸＹ平面内の移動及び保持した石英パイプ２１のロッド軸方向変更が可能なように構成されている。
【００２１】
加熱炉１５はパイプ保持部１２で保持された石英パイプ２１の下方位置に加熱用挿通孔１５ａを有する円筒状の、例えば、カーボン抵抗加熱炉や高周波誘導加熱炉で構成されており、パイプ保持部１２及びロッド保持部１４がＺ方向下向きに移動することにより石英パイプ２１及び石英コアロッド２２が加熱用挿通孔１５ａに順次送られてそれらを加熱融着により一体化させるようになっている。
【００２２】
次に、この光ファイバ母材の製造装置１０による光ファイバ母材の製造方法について説明する。
【００２３】
まず、上側ダミーパイプ２１ａ及び下側ダミーパイプ２１ｂを石英パイプ２１に融着し、上側ダミーパイプ２１ａのコの字溝２１ｃをパイプ保持部１２に係止させることにより石英パイプ２１を吊り下げ状に保持する。
【００２４】
ここで、石英パイプ２１が加熱炉１５の加熱用挿通孔１５ａに対して同軸となり且つ石英パイプの軸方向が鉛直方向となるように、下げ振り３１を使用して石英パイプ２１の位置決めをする。つまり石英パイプ２１の長手方向に沿って一端に重錘を取り付けた糸を垂らし、石英パイプ２１の軸方向を糸の延びる方向に一致させる。これはＸ方向から上部と下部との２点、Ｙ方向から上部と下部との２点、計４点で石英パイプ２１と重錘との距離を測定し、上下での測定値が同じとなるようにパイプ位置調整部１３で角度調整を行う。その後、石英パイプ２１のＸ方向及びＹ方向の位置の調整を行うことによって、石英パイプの有効部下部先端中心を加熱炉１５の中心に一致させる。
【００２５】
次いで、石英コアロッド２２の上端部分をロッド保持部１４の把持部１４ｂで把持することより、石英コアロッド２２を吊り下げ状に保持し、石英コアロッド２２を石英パイプ２１に内挿する際に、その内壁から間隔をおき且つその中心に位置付けられるように、ロッド保持部１４を操作し、石英コアロッド２２のＸ方向及びＹ方向の位置をそれぞれ調整する。そして、石英コアロッド２２を石英パイプ２１の内部に内挿し、石英パイプ２１の内部を減圧しながら、パイプ保持部１３及びロッド保持部１４をそれぞれ所定の速度で下方に移動させることにより、石英パイプ２１及び石英コアロッド２２を加熱炉１５の加熱挿通孔１５ａに送る。このとき、石英パイプ２１及び石英コアロッド２２は、その軸方向に加熱炉１５の加熱挿通孔１５ａを通過し、それらの下端から上端に向かって加熱炉１５により順次加熱される。また、石英パイプ２１及び石英コアロッド２２は、その下端から上端に向かって順次溶融するものの、石英パイプ２１の内部が減圧されているため、石英パイプ２１の内外の圧力差によってネックダウン部分を形成しつつ溶融した石英パイプ２１が縮径する。その結果、石英パイプ２１及び石英コアロッド２２がその長手方向に順次融着して一体化する。
【００２６】
そして、一体化した石英パイプ２１及び石英コアロッド２２の一体化物をローラ１６で引き取ることにより延伸する。
【００２７】
以上のようにして、光ファイバ母材３０が製造される。
【００２８】
上記の方法によれば、石英パイプ２１をその軸方向が鉛直となるように下げ振り３１を使って位置決めすると、石英パイプ２１及び石英コアロッド２２は加熱炉中心軸上に位置した状態で一体化延伸されることがより確実となる。従って、上記のようにして製造された光ファイバ母材３０を線引き加工して得られる光ファイバはコアの偏心が防がれる。
【００２９】
（実施形態２）
図３は本発明の実施形態に係る光ファイバ母材の製造装置１０を示す。
【００３０】
本実施形態２では、実施形態１と同様であるため、同一構成要素には同一符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００３１】
この実施形態２においては、上記石英パイプを、その軸方向が鉛直方向となるように位置決めする方法として、レーザ変位計３２を使用することのみ実施形態１と異なる。
【００３２】
実施形態２に係る光ファイバ母材の製造装置１０は、パイプ保持部１２で保持された石英パイプ２１の上部位置及び下部位置にそれぞれ対応して、Ｘ方向の支柱１１の垂直壁１１ａに向かってパイプ保持部１２で保持された石英パイプ２１の左側位置及びＹ方向のパイプ保持部１２で保持された石英パイプ２１を介した支柱１１の垂直壁１１ａの対向位置にそれぞれレーザ変位計（パイプ軸方向変化探知手段）３２が設けられている。これらレーザ変位計３２を使用して、石英パイプ２１の外周面までの距離を、Ｘ方向から上部と下部との２点、Ｙ方向から上部と下部との２点、計４点測定する。そして上下での測定値の差が最小となるようにパイプ調整部１３で角度調整する。つまりレーザ変位計３２で測定した変位をパイプ位置調整部１３で調整して、石英パイプ２１の軸方向を鉛直方向に角度調整する。その後、石英パイプ２１のＸ方向及びＹ方向の位置の調整を行うことによって、有効部下部先端中心を加熱炉１５の中心に一致させる。
【００３３】
上記の方法によれば、石英パイプ２１をその軸方向が鉛直となるようにレーザ変位計３２を使って位置決めすると、石英パイプ２１及び石英コアロッド２２は加熱炉中心軸上に位置した状態で一体化延伸されることが高い精度で可能となる。従って、上記のようにして製造された光ファイバ母材３０を線引き加工して得られる光ファイバはコアの偏心が防がれる。
【００３４】
【発明の効果】
本発明によると、石英パイプをその軸方向が鉛直方向となるように位置決めすることによって、石英パイプ２１及びコアロットは加熱炉中心軸上に鉛直に位置した状態で一体化延伸されることが可能となり、偏心が低減された光ファイバを得ることのできる光ファイバ母材を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１に係る光ファイバ母材製造装置の斜視図である。
【図２】光ファイバ母材の製造装置を示す概略図である。
【図３】本発明の実施形態２に係る光ファイバ母材製造装置の斜視図である。
【符号の説明】
１０    光ファイバ母材製造装置
１１    支柱
１１ａ  垂直壁
１２    パイプ保持部
１３    パイプ位置調整部
１４    ロッド保持部
１４ａ  基端部
１５    加熱炉
１５ａ  加熱用挿通孔
１６    ローラ
２１    石英パイプ
２１ａ  上側ダミーパイプ
２１ｂ  下側ダミーパイプ
２１ｃ  コの字溝
２２    石英コアロッド
２３    閉止キャップ
３０    光ファイバ母材
３１    下げ振り
３２    レーザ変位計
【図１】
2004189498.tif 000003
【図２】
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【図３】
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