(57)【要約】      （修正有）【課題】石英パイプ２２と石英ロッド２４とを一体化させることで光ファイバ母材３０を製造するときに、光ファイバ母材３０におけるコア部の偏心のさらなる抑制を図る。【解決手段】加熱炉１５内における周方向の温度分布を測定し、石英ロッド２４を、加熱炉１５の中心軸に対して略同軸となる姿勢で保持すると共に、石英パイプ２２を、加熱炉１５の中心軸に対して加熱炉１５内の温度が最も高い位置の方向に傾けた姿勢で保持する。この状態で、石英パイプ２２と石英ロッド２４とを一体化する。【選択図】図２
2004277248.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コア部を含む石英ロッドと、該石英ロッドに外挿された石英パイプとを、環状の加熱炉内でその一端から軸方向に順次加熱して、上記石英パイプと石英ロッドとを融着により一体化する光ファイバ母材の製造方法であって、
上記加熱炉内における周方向の温度分布を測定するステップと、
上記石英ロッドを、上記加熱炉の中心軸に対して略同軸となる姿勢で保持すると共に、上記石英パイプを、上記加熱炉の中心軸に対して上記加熱炉内の温度が最も高い位置の方向に傾けた姿勢で保持するステップと、
上記保持した石英パイプと石英ロッドとを上記加熱炉によって加熱して、該石英パイプと石英ロッドとを一体化するステップとを含む
ことを特徴とする光ファイバ母材の製造方法。
【請求項２】
コア部を含む石英ロッドと、該石英ロッドに外挿された石英パイプとを、環状の加熱炉内でその一端から軸方向に順次加熱して、上記石英パイプと石英ロッドとを融着により一体化する光ファイバ母材の製造方法であって、
上記加熱炉の中心軸に対してそれぞれ略同軸となる姿勢で保持した第１の石英パイプと第１の石英ロッドとを、上記加熱炉によって加熱して、上記第１の石英パイプと第１の石英ロッドとを一体化するステップと、
上記第１の石英パイプと第１の石英ロッドとを一体化した一体化物において、上記加熱炉の中心軸に対するコア部の偏心方向を計測するステップと、
第２の石英ロッドを、上記加熱炉の中心軸に対して略同軸となる姿勢で保持すると共に、第２の石英パイプを、上記加熱炉の中心軸に対して上記一体化物のコア部の偏心方向に傾けた姿勢で保持するステップと、
上記保持した第２の石英パイプと第２の石英ロッドとを上記加熱炉によって加熱して、該第２の石英パイプと第２の石英ロッドとを一体化するステップとを含む
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又は請求項２において、
石英パイプと石英ロッドとを一体化している最中に、加熱炉の中心軸に対する上記石英パイプの傾きの変化を検知するステップと、
上記検知した傾きの変化を相殺するように、上記加熱炉の中心軸に対する石英パイプの傾きを矯正するステップとをさらに含む
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、いわゆるロッドインチューブ法による光ファイバ母材の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ファイバは、通信を含む様々な分野で広く使用されている。かかる光ファイバは、円柱状の光ファイバ母材に線引き加工を施すことによって製造される。そして、その光ファイバ母材は、例えばＭＣＶＤ（Ｍｏｄｉｆｉｅｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、ＯＶＤ（Ｏｕｔｓｉｄｅ  Ｖａｐｏｒ−ｐｈａｓｅ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、ＶＡＤ（Ｖａｐｏｒ−ｐｈａｓｅ  Ａｘｉａｌ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、ロッドインチューブ法により製造される。
【０００３】
このうち、ロッドインチューブ法は、環状の加熱炉を用いて、石英パイプと、コア部を含む石英ロッドとを一体化させることにより、光ファイバ母材を製造する方法であり、具体的には、軸方向が加熱炉の中心軸と同軸となるように石英パイプをパイプ保持部で保持すると共に、石英パイプの内部にその内周面から間隔をおきかつその中心に位置付けられるように石英ロッドをロッド保持部で保持し、これら石英パイプ及び石英ロッドを環状の加熱炉内に順次送る。こうすることで、石英パイプと石英ロッドとは、加熱融着によりその軸方向に順次一体化することになり、その結果、光ファイバ母材が製造される（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−１０５８０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このように、ロッドインチューブ法による光ファイバ母材の製造においては、石英パイプと石英ロッドとの間に生じている隙間を石英パイプを縮径変形させることによって潰して、この石英パイプと石英ロッドとを一体化させる。このため、光ファイバ母材のコア部が偏心し易いという問題がある。
【０００６】
例えば、加熱炉の中心軸に対してそれぞれ同軸となるように、石英パイプと石英ロッドとを正確に保持してこれらを一体化させれば、光ファイバ母材のコア部の偏心はある程度抑制されるものの、その偏心をさらに抑制するには、製造方法を工夫する必要がある。
【０００７】
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、石英パイプと石英ロッドとを一体化させることで光ファイバ母材を製造するときに、光ファイバ母材におけるコア部の偏心のさらなる抑制を図ることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明者が検討を重ねたところ、光ファイバ母材のコア部が偏心する原因の一つとして、石英パイプと石英ロッドとを加熱する環状加熱炉内における周方向の温度分布の不均一が影響していることが判明した。つまり、ロッドインチューブ法では、カーボン抵抗加熱炉や高周波誘導加熱炉が加熱炉として用いられるが、例えばその加熱炉のヒータの組み付け状態等による構造的要因や、ヒータの経時劣化の不均一等による経時的要因等で、加熱炉内の周方向の温度分布が不均一になる場合がある。
【０００９】
このように加熱炉内の周方向の温度分布が不均一になることで、石英パイプの溶融状態が周方向に不均一になり、その結果、石英パイプの縮径変形が周方向に不均一になって光ファイバ母材のコア部が偏心してしまうと考えられる。具体的には、加熱炉の中心軸に対して最も温度の高い位置の方向にコア部が偏心してしまう。
【００１０】
そこで、本発明では、加熱炉内の周方向の温度分布に応じて、石英パイプの姿勢を、加熱炉の中心軸に対して傾けた姿勢にすることとした。
【００１１】
具体的に、本発明による光ファイバの製造方法は、コア部を含む石英ロッドと、該石英ロッドに外挿された石英パイプとを、環状の加熱炉内でその一端から軸方向に順次加熱して、上記石英パイプと石英ロッドとを融着により一体化する方法である。
【００１２】
そして、上記光ファイバ母材の製造方法は、上記加熱炉内における周方向の温度分布を測定するステップと、上記石英ロッドを、上記加熱炉の中心軸に対して略同軸となる姿勢で保持すると共に、上記石英パイプを、上記加熱炉の中心軸に対して上記加熱炉内の温度が最も高い位置の方向に傾けた姿勢で保持するステップと、上記保持した石英パイプと石英ロッドとを上記加熱炉によって加熱して、該石英パイプと石英ロッドとを一体化するステップとを含む。
【００１３】
これによると、上記加熱炉内における周方向の温度分布を測定することにより、その加熱炉内で、温度が最も高い周方向位置が特定される。
【００１４】
加熱炉内で温度が最も高い周方向位置を特定すれば、その加熱炉の中心軸に対して温度が最も高い位置の方向に傾けた姿勢で、石英パイプを保持する。これに対し、石英ロッドは、上記加熱炉の中心軸に対して略同軸となる姿勢で保持する。こうすることで、石英パイプの内周面と石英ロッドの周面との間隔は、上記加熱炉内で温度が最も高い周方向位置において、比較的広くなる。
【００１５】
この姿勢で保持した上記石英パイプと石英ロッドとを加熱炉によって加熱し、それによって石英パイプと石英ロッドとを一体化して光ファイバ母材を製造する。
【００１６】
上述したように、光ファイバ母材のコア部は、加熱炉の中心軸に対して最も温度の高い位置の方向に偏心し易いが、本発明では、その温度が最も高い周方向位置において、石英パイプの内周面と石英ロッドの周面との間隔を広くしている。このため、石英パイプと石英ロッドとを一体化したときには、その石英ロッドに含まれるコア部が、その温度が最も高い周方向位置に偏心してしまうことが抑制され、その結果、光ファイバ母材のコア部の偏心が抑制される。
【００１７】
本発明による他の光ファイバ母材の製造方法は、上記加熱炉の中心軸に対してそれぞれ略同軸となる姿勢で保持した第１の石英パイプと第１の石英ロッドとを、上記加熱炉によって加熱して、上記第１の石英パイプと第１の石英ロッドとを一体化するステップと、上記第１の石英パイプと第１の石英ロッドとを一体化した一体化物において、上記加熱炉の中心軸に対するコア部の偏心方向を計測するステップと、第２の石英ロッドを、上記加熱炉の中心軸に対して略同軸となる姿勢で保持すると共に、第２の石英パイプを、上記加熱炉の中心軸に対して上記一体化物のコア部の偏心方向に傾けた姿勢で保持するステップと、上記保持した第２の石英パイプと第２の石英ロッドとを上記加熱炉によって加熱して、該第２の石英パイプと第２の石英ロッドとを一体化するステップとを含む。
【００１８】
これによると、第１の石英パイプと第１の石英ロッドとを一体化し、その一体化物において、加熱炉の中心軸に対するコア部の偏心方向を計測する。このことにより、その加熱炉で石英パイプと石英ロッドとを一体化させたときの、コア部の偏心傾向が把握される。つまり、加熱炉内の温度分布を、間接的に確認していることと等価である。
【００１９】
経時的要因による加熱炉内の温度分布の不均一性は、急激に変化することはなく、構造的要因による加熱炉内の温度分布の不均一性は、同じ加熱炉であれば変わらない。このため、第１の石英パイプと第１の石英ロッドとを一体化したときのコア部の偏心傾向と、第２の石英パイプと第２の石英ロッドとを一体化するときのコア部の偏心傾向とは互いに同じになる。尚、「同じ加熱炉」とは、例えばヒータの交換前後の加熱炉は、同じ加熱炉ではない。ヒータの組み付け状態によって温度分布の不均一性が生じるためである。
【００２０】
そこで、第２の石英パイプを、加熱炉の中心軸に対して上記一体化物のコア部の偏心方向に傾けた姿勢で保持する。これに対し、石英ロッドは、上記加熱炉の中心軸に対して略同軸となる姿勢で保持する。こうすることで、石英パイプの内周面と石英ロッドの周面との間隔は、上記一体化物のコア部の偏心方向位置において、比較的広くなる。
【００２１】
この姿勢で保持した第２の石英パイプと第２の石英ロッドとを加熱炉によって加熱し、それによって第２の石英パイプと第２の石英ロッドとを一体化して光ファイバ母材を製造する。こうして製造した光ファイバ母材においては、第１の石英パイプと第１の石英ロッドとを一体化させたときにコア部が偏心した方向に、コア部が偏心することが抑制される。その結果、光ファイバ母材のコア部の偏心が抑制される。
【００２２】
尚、第２の石英パイプを加熱炉の中心軸に対して傾けるときの傾き量は、第１の石英パイプと第１の石英ロッドとを一体化した一体化物におけるコア部の偏心量に応じて適宜設定すればよい。
【００２３】
上記光ファイバ母材の製造方法は、石英パイプと石英ロッドとを一体化している最中に、加熱炉の中心軸に対する上記石英パイプの傾きの変化を検知するステップと、上記検知した傾きの変化を相殺するように、上記加熱炉の中心軸に対する石英パイプの傾きを矯正するステップとをさらに含むのがよい。
【００２４】
これは、上記石英パイプの重量が１００〜２００ｋｇ程度であり、石英パイプを保持するパイプ保持部がこの石英パイプを保持すると、下向きに負荷を受けて撓みを生じるためである。石英パイプを把持するときには、このパイプ保持部の撓みを考慮した上で、加熱炉の中心軸に対して傾けた姿勢で保持するが、石英パイプと石英ロッドとの一体化が進行すると、パイプ保持部に負荷される荷重は次第に小さくなり、それによって、パイプ保持部に生じる撓みも小さくなる。このため、一体化を行っているうちに石英パイプの姿勢、すなわち、加熱炉の中心軸に対する石英パイプの傾き量が変化してしまい、その結果、光ファイバ母材の軸方向に、コア部の偏心が次第に大きくなる虞がある。
【００２５】
そこで、石英パイプと石英ロッドとを一体化している最中に、加熱炉の中心軸に対する上記石英パイプの傾きの変化を検知し、その検知した傾きの変化を相殺するように、上記加熱炉の中心軸に対する石英パイプの傾きを矯正する。言い換えると、石英パイプの姿勢を、当初保持した姿勢のままに維持する。
【００２６】
こうすることで、パイプ保持部の撓み量が変化しても、石英パイプの加熱炉の中心軸に対する姿勢は変わらず、その結果、コア部の偏心が、光ファイバ母材の軸方向全体に亘って抑制される。
【００２７】
【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、加熱炉内の温度分布に応じて、石英パイプを加熱炉の中心軸に対して傾けた姿勢に保持したり、石英パイプと石英ロッドとを一体化させたときのコア部の偏心傾向に応じて、石英パイプを加熱炉の中心軸に対して傾けた姿勢に保持したりすることで、加熱炉内の温度分布の不均一性に起因する光ファイバ母材のコア部の偏心を抑制することができる。
【００２８】
【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。
【００２９】
−実施形態１−
図１及び図２は、本発明の実施形態１に係る光ファイバ母材の製造装置１０を示している。この製造装置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る。具体的には、光ファイバにおいてクラッドとなる石英パイプ２２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石英ロッド２４とを一体化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。
【００３０】
ここで、上記石英パイプ２２としては、例えば、ＯＶＤ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。石英パイプ２２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。
【００３１】
この石英パイプ２２には、光ファイバ母材を製造する際には、その上端に上側ダミーパイプ２１、その下端に下側ダミーパイプ２３がそれぞれ融着される。石英パイプ２２に上側及び下側ダミーパイプ２１，２３を融着した全体は、総重量が１００〜２００ｋｇとなる。また、上側ダミーパイプ２１の外周面には、その全周に亘って凹溝２１ａが形成されている。
【００３２】
上記石英ロッド２４としては、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や、ＭＣＶＤ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。石英ロッド２４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。
【００３３】
上記製造装置１０は、Ｚ方向（図１及び図２における上下方向）に延びる支柱１１と、この支柱１１に取り付けられたパイプ保持部１２と、このパイプ保持部１２の上方位置で、支柱１１に取り付けられたロッド保持部１４と、を有している。
【００３４】
上記パイプ保持部１２は、パイプ位置調整部１３を介して上記支柱１１に取り付けられていて、パイプ位置調整部１３と共に、支柱１１の垂直壁１１ａに沿ってＺ方向に移動可能に構成されている。
【００３５】
上記パイプ保持部１２は、支柱１１の垂直面１１ａに対して直交する方向に延びる一対の係止片からなる略フォーク状に形成されており、この一対の係止片の間に上側ダミーパイプ２１に設けられた凹溝２１ａが嵌め入れられて係止され、これによって、石英パイプ２２をＺ方向に吊り下げた状態で保持するようにしている。このようにパイプ保持部１２は片持ち状態であり、上述したように石英パイプ２２が重量物であることから、上記パイプ保持部１２は、石英パイプ２２を保持した状態では下向きの負荷を受けて撓みを生じる。
【００３６】
上記パイプ位置調整部１３は、石英パイプ２２の位置を、Ｘ方向（図１における紙面左手前から右奥に向かう方向）及びＹ方向（図１における紙面左奥から右手前に向かう方向）に移動可能に構成されていると共に、上記石英パイプ２２のＺ方向に対する傾きを調整可能に構成されている。
【００３７】
上記ロッド保持部１４は、その基端部が支柱１１の垂直壁１１ａに取り付けられる取付部１４ａとされていると共に、その先端部が石英ロッド２４の上端を把持する把持部１４ｂとされている。そして、この把持部１４ｂが石英ロッド２４の上端部を把持することによって、パイプ保持部１２で保持された石英パイプ２２の内部に石英ロッド２４を吊り下げ状態で保持するようにしている。
【００３８】
このロッド保持部１４は、支柱１１の垂直壁１１ａに沿ってＺ方向に移動可能に構成されていると共に、保持した石英ロッド２４のＸＹ平面内の移動、及びその石英ロッドのＺ軸に対する傾きが調整可能に構成されている。
【００３９】
こうして、パイプ保持部１２とロッド保持部１４とによって、石英パイプ２２と石英ロッド２４とを、所定の姿勢で保持すると共に、これらパイプ保持部１２及びロッド保持部１４がＺ方向の下方に移動させることによって、石英パイプ２２及び石英ロッド２４がそれぞれ下方に移動する。このとき、上記パイプ及びロッド保持部１２，１４の移動速度は、それぞれ変更可能であると共に、パイプ保持部１２とロッド保持部１４とで互いに異なる速度に設定することも可能にされている。このため、上記石英パイプ２２及び石英ロッド２４の移動速度（後述する加熱炉１５への送り速度）が調整可能にされており、さらに、上記石英パイプ２２の送り速度と石英ロッド２４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。
【００４０】
上記製造装置１０はまた、上記パイプ保持部１２の下方位置に配設された加熱炉１５を有している。この加熱炉１５は、上記石英パイプ２２及び石英ロッド２４が通過する挿通孔１５ａを有する略円筒状であり、これら石英パイプ２２及び石英ロッド２４を加熱する図示省略のヒータを有している。この加熱炉１５は、例えばカーボン抵抗加熱炉や高周波誘導加熱炉によって構成すればよい。
【００４１】
そして、上記パイプ及びロッド保持部１２，１４によって石英パイプ２２及び石英ロッド２４が下方に移動されると、この石英パイプ２２及び石英ロッド２４は、上記加熱炉１５の挿通孔１５ａ内をその下端から上端に向かって軸方向に順次通過する。こうして、石英パイプ２２及び石英ロッド２４が、その下端から上端に向かって順次加熱される。
【００４２】
また、上記加熱炉１５には、図１に示すように、その周方向に略等間隔をあけて、４つの温度センサ１８，１８，…が配設されており、この各温度センサ１８によって、加熱炉１５内の温度を測定するようにしている。この各温度センサ１８の測定結果に基づいて、加熱炉１５内の周方向の温度分布を測定するようにしている。尚、温度センサ１８は、必要に応じて４つよりも多く配設してもよい。この場合も、温度センサ１８は加熱炉の周方向に略等間隔をあけて配設する。
【００４３】
上記製造装置１０はさらに、図２に示すように、上記加熱炉１５の下方位置に配設されたローラ１６，１６，…を有している。このローラ１６，１６，…は、加熱炉１５の中心軸を挟んだ両側位置それぞれに、２つずつ配設されている。この各ローラ１６は回転可能に構成されており、上記加熱炉１５を通過することによって一体化した石英パイプ２２と石英ロッド２４との一体化物（光ファイバ母材３０）を、二対のローラ１６，１６，…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１６，１６の回転速度は変更可能に構成されており、これにより、一体化物の加熱炉１５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加熱炉１５からの引き取り速度を調整することにより、上記一体化物の外径を所定の径（目標外径）の光ファイバ母材３０にさせるようにしている。
【００４４】
上記製造装置１０は、図示を省略する真空ポンプを有しており、この真空ポンプは、上記上側ダミーパイプ２１の上端に、その上端開口を閉止するように取り付けられた閉止キャップ２５に接続されている（図２参照）。光ファイバ母材３０の製造時には、この真空ポンプを駆動させることによって、上記石英パイプ２２内を減圧するようにしている。
【００４５】
上記製造装置１０は、図１に示すように、パイプ保持部１２で保持された石英パイプ２２の上部位置及び下部位置のそれぞれに対応する位置に２つずつ配設された合計４つのレーザ変位計１７を有している。石英パイプ２２の上部位置又は下部位置に対応する位置に配設された２つのレーザ変位計１７，１７の内、一方のレーザ変位計１７は、石英パイプ２２に対してＸ方向の側方位置に、他方のレーザ変位計１７は、石英パイプ２２に対してＹ方向の側方位置に、それぞれ配設されている。各レーザ変位計１７は、石英パイプ２２の外周面までの距離を検知するものであり、この各レーザ変位計１７の検知結果は、後述するように、石英パイプ２２をパイプ保持部１２に保持する際に利用される。
【００４６】
さらに、上記製造装置１０は、上記パイプ保持部１２に取り付けられた、別のレーザ変位計１９を有している。このレーザ変位計１９は、パイプ保持部１２と一体となってＺ方向に移動しながら、支柱１１の垂直壁１１ａまでの距離を検知する。これにより、このレーザ変位計１９の検知結果によって、パイプ保持部１２の傾きが検出され、ひいてはパイプ保持部１２で保持された石英パイプ２２の、加熱炉１５の中心軸に対する傾きの変化が検知される。尚、上記パイプ位置調整部１３の垂直壁１１ａ近傍位置にターゲットを取り付けて、上記レーザ変位計１９は、このターゲットまでの距離を検知するようにしてもよい。
【００４７】
また、上記パイプ位置調整部１３は、このレーザ変位計１９が検知した石英パイプ２２の傾きの変化を相殺するように、パイプ保持部１２で保持された石英パイプ２２の傾きを矯正するように構成されている。
【００４８】
次に、実施形態１に係る光ファイバ母材３０の製造方法について説明する。先ず、上側及び下側ダミーパイプ２１，２３を石英パイプ２２に融着し、この上側ダミーパイプ２１の凹溝２１ａをパイプ保持部１２に係止させる。このことにより、石英パイプ２２を吊り下げ状態に保持する。このとき、石英パイプ２２が重量物であるため、パイプ保持部１２は下向きの負荷を受けて撓みを生じる。
【００４９】
そして、各レーザ変位計１７の検知結果を確認しながら、上記石英パイプ２２が加熱炉１５の中心軸に対して略同軸となるように、パイプ位置調整部１３でパイプ保持部１２を操作して石英パイプ２２のＸ，Ｙ方向位置をそれぞれ調整する。
【００５０】
次に、石英ロッド２４の上端部分をロッド保持部１４によって把持し、このロッド保持部１４によって、上記石英ロッド２４が加熱炉１５の中心軸に対して略同軸となるように上記石英ロッド２４のＸ，Ｙ方向位置及びその傾きをそれぞれ調整する。そして、石英ロッド２４を石英パイプ２２内に内挿する。
【００５１】
そして、上記加熱炉１５に取り付けた各温度センサ１８により、加熱炉１５内の温度を測定し、それによって加熱炉１５内の周方向の温度分布を計測する。そして、パイプ位置調整部１３によって、パイプ保持部１２によって保持された石英パイプ２２を、上記加熱炉１５の中心軸に対してこの加熱炉１５内の温度が最も高い位置の方向に傾けた姿勢にする。これにより、図３に示すように、石英ロッド２４の中心軸Ｚ１は、加熱炉１５の中心軸と略同軸になるのに対し、石英パイプ２２の中心軸Ｚ２は、加熱炉１５の中心軸に対して傾くことになる（図例では、加熱炉１５内の温度が最も高い位置の方向が、Ｘ方向の＋（プラス）側であるとして、石英パイプ２２の中心軸Ｚ２を、加熱炉１５の中心軸に対してＸ方向の＋側に傾けた様子を示す）。その結果、石英パイプ２２の内周面と石英ロッド２４の周面との隙間は、Ｘ方向の＋側位置において比較的広くなる。尚、図例では、理解容易のために、石英パイプ２２の傾きを実際よりも誇張して描いている。
【００５２】
そして、上記上側ダミーパイプ２１の上端開口を閉止キャップ２５により閉止して真空ポンプにより石英パイプ２２内を減圧しながら、上記パイプ及びロッド保持部１２，１４をそれぞれ所定の速度で下方に移動させる。このことにより、上記石英パイプ２２と石英ロッド２４とを加熱炉１５内に送る。
【００５３】
これにより、上記石英パイプ２２と石英ロッド２４とは、その軸方向に加熱炉１５の挿通孔１５ａ内に通過し、この石英パイプ２２と石英ロッド２４とは、加熱炉１５によってその下端から上端に向かって順次加熱される。こうして、石英パイプ２２と石英ロッド２４とは、その下端から上端に向かって順次溶融するが、石英パイプ２２の内部が減圧されていることで、この内外の圧力差により、溶融した石英パイプ２２は縮径する。その結果、石英パイプ２２及び石英ロッド２４が、その軸方向に順次融着して一体化する。
【００５４】
ここで、石英パイプ２２と石英ロッド２４との一体化が進行すると、パイプ保持部１２に下向きに負荷される荷重が小さくなって、パイプ保持部１２の撓みも小さくなる。それによって、加熱炉１５の中心軸に対する石英パイプ２２の傾き量が変化する。
【００５５】
しかしながら、光ファイバ母材３０を製造している最中は、レーザ変位計１９によって、石英パイプ２２の姿勢の変化を検知し、その検知した石英パイプ２２の姿勢の変化が相殺されるように、パイプ位置調整部１３がパイプ保持部１２で保持された石英パイプ２２の姿勢を矯正する。これにより石英パイプ２２は、光ファイバ母材３０の製造中、加熱炉１５の温度分布に応じて傾けた姿勢を維持することになる。
【００５６】
そして、一体化した石英パイプ２２と石英ロッド２４との一体化物は、ローラ１６，１６，…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３０が製造されることになる。
【００５７】
このように、実施形態１に係る光ファイバ母材の製造方法によると、加熱炉１５内の周方向の温度分布を計測し、その計測した温度分布に基づいて、石英ロッド２２を、加熱炉１５の中心軸に対してその最も温度の高い位置の方向に傾けた姿勢に保持する。こうすることで、加熱炉１５内で温度の高い周方向位置においては、石英パイプ２２と石英ロッド２４との隙間が大きくなる。この状態で、石英パイプ２２と石英ロッド２４との一体化を行うことにより、コア部は、加熱炉１５内で最も温度の高い位置の方向に偏心し易いが、この位置においては、石英パイプ２２と石英ロッド２４との隙間が大きくされているため、コア部の偏心は抑制される。
【００５８】
また、石英パイプ２２と石英ロッド２４との一体化が進むにつれて、パイプ保持部１２の撓みが小さくなり、それに伴い石英パイプ２２の姿勢が変化するが、レーザ変位計１９によって石英パイプ２２の傾き量の変化を計測し、それに応じて石英パイプ２２の姿勢を当初の姿勢に維持する。このことで、光ファイバ母材３０の軸方向全体に亘って、コア部の偏心を抑制することができる。
【００５９】
尚、上記実施形態では、石英パイプ２２の姿勢の変化を、レーザ変位計１９によって計測しているが、例えば、パイプ保持部１２に水準器を取り付け、それによって石英パイプ２２の姿勢の変化を計測してもよい。また、角度検出器によってパイプ保持部１２の傾きを検出することで、石英パイプ２２の姿勢の変化を計測してもよい。
【００６０】
−実施形態２−
実施形態２に係る光ファイバ母材の製造装置１０は、上記実施形態１に係る製造装置と略同じである。ただし、実施形態２では、加熱炉１５内の温度分布を計測しないため、温度センサ１８は、加熱炉１５内の温度をモニタするためのものとして少なくとも一つだけ備えればよい。
【００６１】
次に、実施形態２に係る光ファイバ母材３０の製造方法について説明する。実施形態２に係る光ファイバ母材の製造方法は、経時的要因による加熱炉１５内の温度分布の不均一性は、急激に変化することはなく、構造的要因による加熱炉１５内の温度分布の不均一性は、同じ加熱炉１５であれば変わらないことから、こうした加熱炉１５内の温度分布の不均一性に起因するコア部の偏心は再現性を有する点に着目した製造方法である。すなわち、石英パイプ２２と石英ロッド２４とを一体化させて光ファイバ母材３０を製造し、その光ファイバ母材３０のコア部の偏心方向及び偏心量を計測する。そして、次の光ファイバ母材３０を製造する際に、その計測結果に応じて、石英パイプ２２を加熱炉１５の中心軸に対して傾けた姿勢で保持することを特徴とする。具体的に、実施形態２では、次のような手順により光ファイバ母材３０を製造する。
【００６２】
すなわち、上側及び下側ダミーパイプ２１，２３を融着した石英パイプ２２をパイプ保持部１２により保持すると共に、石英ロッド２４をロッド保持部１４により保持する。この点は、実施形態１に係る製造方法と同じである。
【００６３】
次に、上記石英パイプ２２が加熱炉１５の中心軸に対して略同軸となるように、パイプ位置調整部１３でパイプ保持部１２を操作し、石英パイプのＸ，Ｙ方向位置及びその傾きをそれぞれ調整する。同様に、石英ロッド２４が加熱炉１５の中心軸に対して略同軸となるように、上記石英ロッド２４のＸ，Ｙ方向位置及びその傾きをそれぞれ調整する。そして、石英ロッド２４を石英パイプ２２内に内挿する。このように、実施形態２に係る製造方法では、先ず、石英パイプ２２と石英ロッド２４とのそれぞれを、加熱炉１５の中心軸に対して略同一となるように、保持する。
【００６４】
そして、上記上側ダミーパイプ２１の上端開口を閉止キャップ２５により閉止し、真空ポンプによって石英パイプ２２内を減圧した状態で、上記パイプ及びロッド保持部１２，１４をそれぞれ所定の速度で下方に移動させることにより、上記石英パイプ２２と石英ロッド２４とを加熱炉１５内に送り、この石英パイプ２２と石英ロッド２４とを一体化させる。この石英パイプ２２と石英ロッド２４との一体化の最中には、石英パイプ２２と加熱炉１５の中心軸との同軸状態を維持するように、パイプ位置調整部１３が、レーザ変位計１９の検知結果に応じて石英パイプ２２の姿勢を矯正する。
【００６５】
こうして、石英パイプ２２と石英ロッド２４とを一体化させて光ファイバ母材３０（第１の光ファイバ母材）を製造すれば、その製造した第１の光ファイバ母材３０において、コア部の偏心状態を計測する。具体的には、コア部の加熱炉１５の中心軸に対する偏心方向とその偏心量とを計測する。
【００６６】
次に、別の石英パイプ２２（上側及び下側ダミーパイプ２１，２３を融着したもの）をパイプ保持部１２により保持すると共に、別の石英ロッド２４をロッド保持部１４により保持し、これら石英パイプ２２と石英ロッド２４とが加熱炉１５の中心軸に対して略同軸となるように、パイプ位置調整部１３及びロッド保持部１４により石英パイプ２２及び石英ロッド２４の姿勢をそれぞれ調整した上で、石英ロッド２４を石英パイプ２２に内挿する。
【００６７】
そして、上記第１の光ファイバ母材３０において計測したコア部の偏心方向に応じて、石英パイプ２２を、上記加熱炉１５の中心軸に対してその偏心方向に傾けた姿勢にする（図３参照）。このとき、石英パイプ２２の傾き量は、第１の光ファイバ母材３０におけるコア部の偏心量に応じて適宜調整すればよく、例えば、コア部の偏心量が０．１ｍｍのオーダーであれば、石英パイプ２２の傾き量を０．１ｍｍ／ｍ（パイプ長１ｍあたりの傾き量）のオーダーで設定すればよい。
【００６８】
この状態で、石英パイプ２２と石英ロッド２４とを、加熱炉１５の挿通孔１５ａ内を通過させ、これにより、これら石英パイプ２２と石英ロッド２４とを一体化して光ファイバ母材３０を製造する点は、上述した通りである。また、石英パイプ２２と石英ロッド２４とを一体化している最中には、レーザ変位計１９によって検知した石英パイプ２２の姿勢変化が相殺されるように、パイプ位置調整部１３がパイプ保持部１２で保持された石英パイプ２２の姿勢を矯正する点も、実施形態１に係る製造方法と同様である。
【００６９】
このように、実施形態２に係る光ファイバ母材の製造方法によると、加熱炉１５の中心軸に対して略同軸に石英パイプ２２と石英ロッド２４とを保持して、光ファイバ母材３０を製造することにより、上記加熱炉１５を用いて石英パイプ２２と石英ロッド２４とを一体化させたときの、コア部の偏心傾向を把握することができる。
【００７０】
そして今度は、石英パイプ２２を、そのコア部の偏心傾向が抑制されるように、加熱炉１５の中心軸に対して傾けた姿勢で保持して、光ファイバ母材３０を製造することにより、新たに製造された光ファイバ母材３０では、コア部の偏心を抑制することができる。
【００７１】
例えば、加熱炉１５のヒータを交換した前後では、加熱炉１５内の温度分布が変わるため、ヒータの交換直後に製造した光ファイバ母材３０によって、コア部の偏心傾向を把握し、次からは、それの偏心傾向に応じて石英パイプ２２を傾けた姿勢に保持して、光ファイバ母材３０を製造すればよい。
【００７２】
また、加熱炉１５の温度分布は、ヒータの経時劣化等により経時的に変化するため、直前に製造した光ファイバ母材３０のコア部の偏心傾向を確認した上で、次に製造する際の石英パイプ２２の傾き方向及び傾き量を微調整するのがよい。
【００７３】
【実施例】
次に、実施形態２に係る光ファイバ母材の製造方法に関して、実際に行った実施例について説明する。先ず比較例として、上記実施形態と同様の製造装置１０を用いて光ファイバ母材３０を製造した。このとき使用した石英パイプ２２は、外径１８０ｍｍ、内径５４ｍｍのものであり、石英ロッド２４は、外径５０ｍｍのものである。石英パイプ２２の内周面と石英ロッド２４の周面との平均隙間は、２．３２ｍｍであった。また、製造条件として、ガラス処理量（単位時間当たりに一体化する石英パイプ２２及び石英ロッド２４の総ガラス量）を、３６０ｃｃ／ｍｉｎ（ｍｌ／ｍｉｎ）とした。尚、ガラス処理量は、石英パイプ２２及び石英ロッド２４の加熱炉１５への送り速度を調整することによって調整する。さらに、石英パイプ２２の送り速度と石英ロッド２４の送り速度との比である速度比を、０．９０に設定した。
【００７４】
また、比較例では、石英パイプ２２と石英ロッド２４とは、加熱炉１５の中心軸に対してそれぞれ略同軸となるように保持して、石英パイプ２２と石英ロッド２４とを一体化させた。尚、一体化の最中には、石英パイプ２２と加熱炉１５の中心軸との同軸状態が維持されるように、石英パイプ２２の姿勢を矯正した。
【００７５】
図４は、比較例で製造した光ファイバ母材３０の断面における、製造開始から終了までのコア部の偏心量の移り変わりを示す。同図によると、比較例では、Ｘ方向の−（マイナス）側に、コア部が偏心する傾向にあることが判る。
【００７６】
次に、実施例として、上記比較例のときと同じ製造装置１０を用い、同じ形状の石英パイプ２２及び石英ロッド２４を使用して光ファイバ母材３０を製造した。製造装置１０が同じであるため、実施例を製造したときの加熱炉１５内の温度分布は、比較例を製造したときと同じである。
【００７７】
実施例では、上記比較例の光ファイバ母材３０におけるコア部の偏心状態に基づいて、石英パイプ２２を、加熱炉１５の中心軸に対してＸ方向の−側に、０．３ｍｍ／ｍの傾き量で傾けた姿勢に保持した。尚、石英ロッド２４は、加熱炉１５の中心軸に略同軸となる姿勢に保持した。この状態で、石英パイプ２２と石英ロッド２４とを一体化させ光ファイバ母材３０を製造した。尚、石英パイプ２２の姿勢が当初保持した姿勢を維持するように、一体化の最中には、その石英パイプ２２の姿勢を矯正した。
【００７８】
図５は、実施例で製造した光ファイバ母材３０の断面における、製造開始から終了までのコア部の偏心量の移り変わりを示す。同図によると、比較例では、Ｘ方向の−（マイナス）側に、コア部が偏心する傾向にあったが、実施例では、その傾向が抑制されており、コア部の偏心量が小さくなっていることが判る。
【００７９】
次に、図６は、実施例及び比較例で製造した光ファイバ母材３０のコア部の偏心を、光ファイバのコア偏心に換算した結果を比較する図である。この図では、実施例を黒丸（●）で、比較例を白丸（○）で示している。同図に示すように、実施例のコア偏心量は、比較例のコア偏心量に比べて大幅に小さくなっている。
【００８０】
従って、加熱炉１５内の温度分布の不均一性によるコア部の偏心は、石英パイプ２２を加熱炉１５の中心軸に対して適宜傾けた姿勢に保持することによって、解消することができる。
【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斜視図である。
【図２】光ファイバ母材の製造装置を示す正面断面図である。
【図３】石英パイプを、加熱炉の中心軸に対して傾けた姿勢にした状態を示す斜視図である。
【図４】比較例に係る光ファイバ母材におけるコア部の偏心の移り変わりの測定結果を示す図である。
【図５】実施例に係る光ファイバ母材におけるコア部の偏心の移り変わりの測定結果を示す図である。
【図６】実施例及び比較例に係る光ファイバ母材のコア部の偏心を光ファイバのコア偏心に換算して比較する図である。
【符号の説明】
１０                    光ファイバ母材の製造装置
１２                    パイプ保持部
１３                    パイプ位置調整部
１４                    ロッド保持部
１５                    加熱炉
１８                    温度センサ
１９                    レーザ変位計
２２                    石英パイプ
２４                    石英ロッド
３０                    光ファイバ母材
【図１】
2004277248.tif 000003
【図２】
2004277248.tif 000004
【図３】
2004277248.tif 000005
【図４】
2004277248.tif 000006
【図５】
2004277248.tif 000007
【図６】
2004277248.tif 000008