(57)【要約】【課題】ＯＨ基による伝送損失が小さくコラプス全長において安定した伝送特性を有する光ファイバ母材及び光ファイバを作成可能な光ファイバ母材の製造方法を提供する。【解決手段】本発明の光ファイバ母材の製造方法は、ガラスパイプ１０にガラスロッド１２を挿入し、ガラスパイプ１０の内圧を１５ｋＰａ以下に調整した後に、ガラスパイプ１０の両端を密閉し、ガラスパイプ１０を加熱してガラスパイプ１０とガラスロッド１２とを一体化させる工程を有するものである。または、本発明の光ファイバ母材の製造方法は、ガラスパイプ１０にガラスロッド１２を挿入し、ガラスパイプ１０の一方の端部を密閉し、他方の端部からガラスパイプ１０の内部に存在する雰囲気ガスを排出してガラスパイプ１０の内圧を１５ｋＰａ以下に調整しつつ、ガラスパイプ１０を加熱してガラスパイプ１０とガラスロッド１２とを一体化させる工程を有するものである。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラスパイプにガラスロッドを挿入し、前記ガラスパイプの内圧を１５ｋＰａ以下に調整した後に、前記ガラスパイプの両端を密閉し、前記ガラスパイプを加熱して該ガラスパイプと前記ガラスロッドとを一体化させる工程を有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】
前記ガラスパイプの両端を密閉する前において、前記ガラスパイプの前記内圧を１５ｋＰａ以下に調整した後に、新たな雰囲気ガスで５００ｋＰａ以上とし、その後、１５ｋＰａ以下に調整する工程を１回又は複数回行う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】
ガラスパイプにガラスロッドを挿入し、前記ガラスパイプの一方の端部を密閉し、他方の端部から前記ガラスパイプの内部に存在する雰囲気ガスを排出して前記ガラスパイプの内圧を１５ｋＰａ以下に調整しつつ、前記ガラスパイプを加熱して該ガラスパイプと前記ガラスロッドとを一体化させる工程を有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】
前記ガラスパイプの前記内圧を１５ｋＰａ以下に調整した後に、新たな雰囲気ガスで５００ｋＰａ以上とし、その後、１５ｋＰａ以下に調整する工程を１回又は複数回行うことを特徴とする請求項３に記載の光ファイバ母材の製造方法。
【請求項５】
前記ガラスパイプの内部に前記ガラスロッドが挿入されていない空間を一部残した状態で、前記ガラスロッドと前記ガラスパイプとを一体化することを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の光ファイバ母材の製造方法。
【請求項６】
前記空間を温度調整し、前記ガラスパイプの内圧の変動を抑制する工程を有することを特徴とする請求項５に記載の光ファイバ母材の製造方法。
【請求項７】
前記空間の容積は、前記ガラスロッドの外周面と前記ガラスパイプの内周面とで区画される空間の容積と同じ又はそれより大きいことを特徴とする請求項５又は６に記載の光ファイバ母材の製造方法。
【請求項８】
密閉されたガラスパイプの内部に存在する雰囲気ガスの水素含有ガス濃度が、５ｗｔｐｐｍ％以下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９】
前記ガラスロッドと前記ガラスパイプとの間の一体化する部分にガスが巻き込まれる速度を巻込速度（ａｔｍ・ｃｃ／ｍｉｎ）とし、前記ガラスロッドと前記ガラスパイプとを一体化していくときにかかる時間をコラプス時間（ｍｉｎ）とした場合に、前記巻込速度と前記コラプス時間との積が１．５（ａｔｍ・ｃｃ）以下であることを特徴とする請求項１から８のいずれか１つに記載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】
本発明は、光ファイバ母材の製造方法に関し、特に、コラプス法を用いた光ファイバ母材の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、光ファイバ母材の製造方法としては、コラプス（ロッドインチューブ）法を用いたものがあり、例えば、特開昭６１−１１７１２６号公報や特開平１１−１７１５７５号公報において記載されているものが知られている。
上記特開昭６１−１１７１２６号公報の光ファイバ母材の製造方法によれば、円筒状のクラッド材（ガラスパイプ）の内部にコア材（ガラスロッド）を挿入し、クラッド材の一方の端部をコア材の外周面と融着密閉する。このとき、コア材とクラッド材との間隙を少なくとも１種以上のハロゲンガスを含有する雰囲気とする。そして、クラッド材を温度１９００℃以上に加熱してクラッド材とコア材との間隔を中実化することにより、光ファイバ母材が得られる。
一方、上記特開平１１−１７１５７５号公報に記載された光ファイバ母材の製造方法によれば、ガラスパイプ内の圧力を約０．２気圧に保ちながら、コラプスを行うことによって、プリフォーム（光ファイバ母材）が得られる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記特開昭６１−１１７１２６号公報の光ファイバ母材の製造方法では、コラプス中に、パイプ内雰囲気が悪化し、コラプス開始端から終了端にかけて付着した水分がＯＨ基の結合状態で光ファイバ中に残存すること、いわゆる、ＯＨ汚染が進行し、１．３８μｍの波長を中心とする光の吸収現象が起こることによる損失（以下、波長１．３８μｍ過剰損失ともいう。）が増加する。また、雰囲気ガスに含まれる水分の影響を取り除くことができない。つまり、コラプスの時間経過により伝送損失が増加すると、コラプス体全長に亙って同一で、且つ、好ましい特性の光ファイバを得ることができない。また、雰囲気ガスに含まれる水分の影響により、コラプス界面（コア材とクラッド材との境界面）にＯＨ基が残留し、波長１．３８μｍ過剰損失の十分に低い光ファイバを得ることができない。
上記特開平１１−１７１５７５号公報に記載された光ファイバ母材の製造方法では、波長１．３８μｍ過剰損失を十分に低く抑えることができない。つまり、約０．２気圧では、パイプ内に多くの雰囲気ガスが残されており、雰囲気ガスに含まれる水分の影響を十分に取り除くことができない。
【０００４】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、ＯＨ基による伝送損失が小さくコラプス全長において安定した伝送特性を有する光ファイバ母材及び光ファイバを作成可能な光ファイバ母材の製造方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記目的は、ガラスパイプにガラスロッドを挿入し、前記ガラスパイプの内圧を１５ｋＰａ以下に調整した後に、前記ガラスパイプの両端を密閉し、前記ガラスパイプを加熱して該ガラスパイプと前記ガラスロッドとを一体化させる工程を有することを特徴とする光ファイバ母材の製造方法によって達成される。
こうすれば、気密が保たれながらコラプスが行われるので、雰囲気ガスに含まれる成分の影響を受けることなく、時間経過とともにＯＨ基がコラプス界面に浸入することが抑制され、光ファイバ母材の波長１．３８μｍ過剰損失が安定する。従って、ＯＨ基による伝送損失が小さくコラプス全長において安定した伝送特性を有する光ファイバ母材を得ることができる。
【０００６】
上記光ファイバ母材の製造方法は、ガラスパイプの両端を密閉する前において、ガラスパイプの内圧を１５ｋＰａ以下に調整した後に、新たな雰囲気ガスで５００ｋＰａ以上とし、その後、１５ｋＰａ以下に調整する工程を１回又は複数回行うことが好ましい。
こうすれば、ガラスパイプの内面に吸着したＨ２、Ｈ２Ｏ等の水素含有ガス濃度を低減することができる。
【０００７】
また、本発明の上記目的は、ガラスパイプにガラスロッドを挿入し、前記ガラスパイプの一方の端部を密閉し、他方の端部から前記ガラスパイプの内部に存在する雰囲気ガスを排出して前記ガラスパイプの内圧を１５ｋＰａ以下に調整しつつ、前記ガラスパイプを加熱して該ガラスパイプと前記ガラスロッドとを一体化させる工程を有することを特徴とする光ファイバ母材の製造方法によって達成することができる。
こうすれば、雰囲気ガスに含まれる成分の影響を受けることなく、気密が保たれながらコラプスが行われるので、時間経過による雰囲気悪化が抑制され、光ファイバ母材の波長１．３８μｍ過剰損失が安定する。それにより、ＯＨ基による伝送損失が小さくコラプス全長において安定した伝送特性を有する光ファイバ母材を得ることができる。
【０００８】
上記光ファイバ母材の製造方法は、ガラスパイプの内圧を１５ｋＰａ以下に調整した後に、新たな雰囲気ガスで５００ｋＰａ以上とし、その後、１５ｋＰａ以下に調整する工程を１回又は複数回行うことが好ましい。
こうすれば、ガラスパイプの内面に吸着したＨ２、Ｈ２Ｏ等の水素含有ガス濃度を低減することができる。
【０００９】
上記の光ファイバ母材の製造方法によれば、ガラスパイプの内部にガラスロッドが挿入されていない空間（以下、緩衝空間ともいう。）を一部残した状態で、ガラスロッドとガラスパイプとを一体化することが望ましい。
こうすれば、ガラスロッドとガラスパイプとを一体化する際に、コラプス界面から押しやられた気体（雰囲気ガス）がガラスパイプの内部で逃げ場を失うことでガラスパイプの内部の圧力（内圧）を上昇させてしまうことを抑制することができる。
【００１０】
上記の光ファイバ母材の製造方法によれば、上記の空間を温度調整し、ガラスパイプの内圧の変動を抑制する工程を有することが好ましい。こうすれば、コラプス進行に伴って生ずるガラスパイプの内圧が変動してしまうことを、緩衝空間の温度調整によって適宜に抑制することができる。
【００１１】
上記の光ファイバ母材の製造方法によれば、前記空間の容積は、前記ガラスロッドの外周面と前記ガラスパイプの内周面とで区画される空間の容積と同じ又はそれより大きいことが好ましい。
こうすれば、空間はコラプス界面から押しやられた気体を十分に収容可能な大きさであるため、コラプス時においてガラスパイプの内圧の上昇によってガラスパイプの壁面にひびなどが生じることがない。
【００１２】
上記の光ファイバ母材の製造方法によれば、密閉されたガラスパイプの内部に存在する雰囲気ガスの水素含有ガス濃度が、５ｗｔｐｐｍ％以下であることが好ましい。
こうすれば、雰囲気ガスがコラプス界面に巻き込まれても、該雰囲気ガスに含まれるＯＨ濃度が上記の値に設定されているため、ＯＨ基による伝送損失が小さい。従って、コラプス全長において安定した伝送特性を有する光ファイバ母材を得ることができる。
なお、雰囲気ガスとしては、例えば、Ｃｌ２、Ｈｅ、Ａｒ、Ｎ２、Ｏ２である。
【００１３】
上記の光ファイバ母材の製造方法によれば、前記ガラスロッドと前記ガラスパイプとの間の一体化する部分にガスが巻き込まれる速度を巻込速度（ａｔｍ・ｃｃ／ｍｉｎ）とし、前記ガラスロッドと前記ガラスパイプとを一体化していくときにかかる時間をコラプス時間（ｍｉｎ）とした場合に、前記巻込速度と前記コラプス時間との積が１．５（ａｔｍ・ｃｃ）以下であることが好ましい。
こうすれば、時間経過による雰囲気悪化が抑制され、光ファイバ母材の波長１．３８μｍ過剰損失が安定する。それにより、ＯＨ基による伝送損失が小さくコラプス全長において安定した伝送特性を有する光ファイバ母材を得ることができる。
【００１４】
【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の形態を図１から図２に基づいて説明する。
図１は、本発明にかかる光ファイバ母材の製造方法の第１の実施の形態を説明する概略図である。図２は、本発明にかかる光ファイバ母材の製造方法の第２の実施の形態を説明する概略図である。
【００１５】
本発明にかかる光ファイバ母材の製造方法の第１の実施の形態は、図１に示すように、ガラスパイプ１０にガラスロッド１２を挿入し、ガラスパイプ１０の内圧を所定値以下に調整した後に、ガラスパイプ１０の両端を密閉し、ガラスパイプ１０を加熱してガラスパイプ１０とガラスロッド１２とを一体化させる工程を有している。
本実施の形態の光ファイバ母材の製造方法で使用する装置を説明する。図１に示す装置１は、ガラスパイプ１０とガラスロッド１２とを加熱することによって一体化する工程（以下、この工程をコラプスともいう。）を施すコラプス装置１である。
本実施の形態のコラプス装置１において、図１に示すように、ガラスパイプ（ＳｉＯ２製コア材）１０は円筒形状を有し、ガラスパイプ１０の軸方向における一方の端部（図１に向かって右方端部）に第一の密閉部１１が配されている。第１の密閉部１１からガラスパイプの軸方向に向かってガラスロッド（フッ素を添加したＳｉＯ２製クラッド材）１２がガラスロッド１２の内周部に挿通される。ここで、ガラスロッド１２の外径は、ガラスパイプ１０の内周面より小さいものを用いる。
【００１６】
ガラスパイプ１０の内周面内側によって区画される貫通孔１０ａの略中央部に、内周面の径が大きくなるように形成された空間（緩衝空間）１３が形成されている。緩衝空間１３は、ガラスロッド１２の外周面とガラスパイプ１０の内周面とで区画される空間の容積よりも大きい容積をもち、コラプス進行に伴って生ずるガラスパイプ１０の内圧の上昇を抑制する機能を有する。緩衝空間１３の作用については後述する。
【００１７】
ガラスパイプ１０の他方の端部（第１の密閉部１１に対して反対側の端部）には、ガス配管１５が回転コネクタ１９を介して接続されている。ガス配管１５は、図示しないガス供給源からガラスパイプ１０の内部へ雰囲気ガスＧを流通させることができるように構成されている。また、ガス配管１５はその一部が分岐してガス排出手段１６と連通するように構成されている。つまり、ガラスパイプの内部とガス排出手段１６とが連通するように構成されている。
ここで、本実施の形態において、雰囲気ガスＧとしてはハロゲンガスや不活性ガス、酸素ガス及びそれらを含有するガス（例えば、塩素系ガスＣｌ２、ＳＯＣＬ２、Ｈｅ、Ａｒ、Ｎ２、Ｏ２等）である。
【００１８】
ガラスパイプ１０の第１の密閉部１１側端部の下方には酸水素バーナ（以下、バーナという。）１８が設けられている。バーナ１８は、ガラスパイプ１０の外周面を下方から加熱し、且つ、ガラスパイプ１０の長手方法に沿って駆動可能に構成されている。バーナ１８は、ガラスパイプ１０とガラスロッド１２とを一体化させる箇所を、ガラスパイプ１０の長手方法に駆動するように調整されている。本実施の形態においては、バーナ１８は、ガラスパイプ１０の内部に挿入されたガラスロッド１０の部分に相当する距離（図１のＡ１からＡ２までの距離）を移動するように構成されている。
【００１９】
ガラスパイプ１０の貫通孔１０ａの回転コネクタ１９側端部近傍には第２の密閉部１７が設けられている。第２の密閉部１７は、貫通孔１０ａの内周面を縮径して貫通孔１０ａ内部に突設するように形成された棚形状を有する。第２の密閉部１７は、コラプス装置１の使用開始前においては、密閉されていない状態で形成されており、つまり、ガス配管１５から貫通孔１０ａに雰囲気ガスＧを流入せしめることができるように形成されている。
【００２０】
次に、上記のコラプス装置１を使用して、本実施の形態の光ファイバ母材の製造方法を工程の順番に従って説明する。
最初に、ガラスパイプ１１内に、第１の密閉部１１側端部からガラスロッド１２を挿入し、第１の密閉部１１をバーナ１８で密着封止する。つまり、第１の密閉部１１におけるガラスパイプ１０とガラスロッド１２とを一体化された状態にする工程を行う。
【００２１】
第１の密閉部１１を密着封止した後、ガス排出手段１６を駆動し、ガス配管１５を介してガラスパイプ１０の内部を真空状態にし、このときのガラスパイプ１０の内圧が所定値以下になるように調整する。本実施の形態においては、ガラスパイプ１０の内圧は１５ｋＰａ以下になるように調整されていることが好ましい。
また、ガラスパイプ１０とガラスロッド１２との隙間には、ガス配管１５から雰囲気ガス（例えば、Ｃｌ２とＯ２ガスからなる混合ガス）１５が導入される。
【００２２】
ガラスパイプ１０の内圧を所定値以下に調整した後、第２の密閉部１７を密着封止する。第２の密閉部１７の密着封止は、バーナ１８を用いて、ガラスパイプ１０における第２の密閉部１７に対応する外周面箇所を加熱し、溶融して閉じた状態にすることによって行われる。こうして、第１の密閉部１１と第２の密閉部１７とが密着封止され、ガラスパイプ１０は両端部が密閉された状態になる。また、このときのガラスパイプ１０の内圧は１５ｋＰａ以下である。
【００２３】
上記のようにガラスパイプ１０の両端部を密閉した後、バーナ１８は、第１の密閉部１１を加熱し、同時に、ガラスパイプ１０の長手方向に対して第２の密閉部１７側へ所定の速度（例えば、４ｍｍ／ｍｉｎ）で移動するように駆動される。また、バーナ１８による加熱開始時には、ガラスパイプ１０は回転コネクタ１９によって図１の矢印Ｘで示す方向に軸回転するように駆動される。なお、ガラスパイプ１０の軸回転する方向は反対であってもよい。
バーナ１８によって、第１の密閉部１１におけるガラスパイプ１０がガラスロッド１２と中実になるように、一体化してく。この一体がされた部分から、ガラスパイプ１０とガラスロッド１２は、バーナ１８の移動方向に伴って、ガラスパイプ１０の第２の密閉部１７に向かって連続的に一体化していく。
【００２４】
ガラスパイプ１０とガラスロッド１２とが一体化される際、両者の間に存在する雰囲気ガスが、ガラスパイプ１２の第２の密閉部１７側に押しやられ、既に述べた緩衝空間１３に流れ込む。このため、押しやられた雰囲気ガスが逃げ場を失ってガラスパイプの内圧を上昇させることがない。ここで、緩衝空間１３は、ガラスパイプ１０とガラスロッド１２とによって区画される空間の容積と同じか、又は、その容積以上の容積を有していることが好ましい。なお、本実施の形態の緩衝空間１３は、ガラスロッドの外周面とガラスパイプの内周面とで区画される空間の容積の４倍の容積とした。
【００２５】
本実施の形態においては、緩衝空間１３は、貫通孔１０ａの一部において径を大きくすることで形成されているが、上記のように雰囲気ガスを適宜収容することができれば、他の形態とすることができる。例えば、貫通孔１０ａのみが開口して内径が均一なガラスパイプ１０とし、ガラスロッド１２をガラスパイプ１０の中間（貫通孔１０ａの長手方向中間）まで挿入し、ガラスパイプ１０が挿入されていない部分の貫通孔１０ａを緩衝空間として機能させることが可能である。
【００２６】
本実施の形態においては、ガラスパイプ１０の内圧の圧力変動を抑制するため、温度調整機構１４により緩衝空間１３の温度調整を行っている。温度調整機構としては、例えば、電熱器、抵抗加熱炉、バーナを用いることができる。
【００２７】
ここで、本実施の形態においては、ガラスパイプ１０は、第一密閉部１１から緩衝空間１３の端部までが、予め、５００ｍｍに設定され、緩衝空間１３の端部から第二密閉部１７までが、予め、６００ｍｍに設定される。
【００２８】
本実施の形態において、密閉されたガラスパイプ１０の内部に存在する雰囲気ガスに含まれるＨ２Ｏ、Ｈ２、ＣＨ４、ＣＨ３ＯＨ等の水素含有ガス濃度は、５ｗｔｐｐｍ以下に調整されている。こうすれば、２ＳｉＯ−＋Ｈ２→２ＳｉＯ−や２ＧｅＯ−＋Ｈ２→２ＧｅＯＨ等の反応によりＯＨ基の形成が抑制され、ＯＨ基による伝送損失が小さくなり、コラプス全長において安定した伝送特性を有する光ファイバ母材を得ることができる。
また、ガラスロッド１２とガラスパイプ１０との間に雰囲気ガスＧを巻き込む速度を巻込速度（ａｔｍ・ｃｃ／ｍｉｎ）とし、ガラスロッド１２とガラスパイプ１０とがコラプスに一体化していくときにかかる時間をコラプス時間（ｍｉｎ）とした場合に、巻込速度とコラプス時間との積が１．５（ａｔｍ・ｃｃ）以下になるように設定されている。巻込速度とコラプス時間との積が１．５（ａｔｍ・ｃｃ）以下に設定し、コラプスを行う場合、時間経過による雰囲気悪化を顕著に抑制することができる。このため、光ファイバ母材の波長１．３８μｍ過剰損失が安定し、ＯＨ基による伝送損失が小さくコラプス全長において安定した伝送特性を有する光ファイバ母材を得ることができる。
【００２９】
第１の実施の形態の光ファイバ母材の製造方法によれば、ガラスパイプの内圧を所定値以下に調整した後に、ガラスパイプの両端を密閉し、ガラスロッド１２とガラスパイプ１０とがコラプスされている。
したがって、雰囲気ガスに含まれる成分の影響を受けることなく、気密が保たれながらコラプスが行われるので、時間経過による雰囲気悪化が抑制され、光ファイバ母材の波長１．３８μｍ過剰損失が安定する。それにより、ＯＨ基による伝送損失が小さくコラプス全長において安定した伝送特性を有する光ファイバ母材を得ることができる。
【００３０】
本実施の形態の光ファイバ母材の製造方法は、ガラスパイプの両端を密閉する前において、ガラスパイプの内圧を１５ｋＰａ以下に調整した後に、新たな雰囲気ガスで５００ｋＰａ以上とし、その後、１５ｋＰａ以下に調整する工程（サイクルパージ）を１回又は複数回行うことが好ましい。こうすれば、ガラスパイプの内面に吸着したＨ２、Ｈ２Ｏ等の水素含有ガスを低減することができる。
【００３１】
次に、図２に示すコラプス装置２を使用して、第２の実施の形態の光ファイバ母材の製造方法を工程の順番に従って説明する。なお、本実施の形態において、既に説明した部材等と同様な構成・作用を有する部材については、図中に同一符号又は相当符号を付することにより、説明を簡略化或いは省略する。
【００３２】
本実施の形態の光ファイバ母材の製造方法は、図２に示すように、ガラスパイプ１０にガラスロッド１２を挿入し、ガラスパイプ１０の一方の端部を密閉し、他方の端部からガラスパイプ１０の内部に存在する雰囲気ガスを排出してガラスパイプ１０の内圧を所定値以下に調整しつつ、ガラスパイプ１０を加熱してガラスパイプ１０とガラスロッド１２とを一体化させる工程を有している。
図２に示すように、ガラスパイプ１０の貫通孔１０ａにおいて、ガス配管１５側端部には第２の密閉部が形成されていない。このため、本実施の形態で用いるコラプス装置２はガラスパイプ１０が第１の密閉部のみで密閉される構造を有している。
【００３３】
最初に、ガラスパイプ１１内に、第１の密閉部１１側端部からガラスロッド１２を挿入し、第１の密閉部１１をバーナ１８で密着封止する。つまり、第１の密閉部１１におけるガラスパイプ１０とガラスロッド１２とを一体化された状態にする工程を行う。
【００３４】
第１の密閉部１１を密着封止した後、ガス排出手段１６を駆動し、ガス配管１５を介してガラスパイプ１０の内部に雰囲気ガスを導入しつつ、ガラスパイプ１０の内圧が所定値以下になるように調整する。本実施の形態においては、ガラスパイプ１０の内圧は１５ｋＰａ以下になるように調整されていることが好ましい。
また、ガラスパイプ１０とガラスロッド１２との隙間には、ガス配管１５から雰囲気ガス（例えば、Ｃｌ２とＯ２からなる混合ガス）１５が導入される。
【００３５】
ガラスパイプ１０の内圧を所定値以下に調整しつつ、バーナ１８が、第１の密閉部１１を加熱し、同時に、ガラスパイプ１０の長手方向に対してガラスパイプ１０のガス配管１５側端部側へ所定の速度（例えば、４ｍｍ／ｍｉｎ）で移動するように駆動される。また、バーナ１８による加熱開始時には、ガラスパイプ１０は回転コネクタ１９によって図１の矢印Ｘで示す方向に軸回転するように駆動される。なお、ガラスパイプ１０の軸回転する方向は反対であってもよい。
バーナ１８によって、第１の密閉部１１におけるガラスパイプ１０がガラスロッド１２と中実になるように、一体化される。さらに、この一体がされた部分から、ガラスパイプ１０とガラスロッド１２は、バーナ１８の移動方向に伴って、ガラスパイプ１０の第２の密閉部１７に向かって連続的に一体化される。
【００３６】
ガラスパイプ１０とガラスロッド１２とが一体化される際、両者の間に存在する雰囲気ガスが、ガラスパイプ１２の第２の密閉部１７側に押しやられ、既に述べた緩衝空間１３に流れ込む。なお、本実施の形態にように、ガラスパイプ１０の片方が密閉されていない場合には、上記の緩衝空間を省略することができる。また、緩衝空間１３の温度調整機構１４を省略することができる。
【００３７】
ここで、本実施の形態においては、ガラスパイプ１０は、第一密閉部１１から緩衝空間１３の端部までが、予め、５００ｍｍに設定されている。
【００３８】
本実施の形態において、密閉されたガラスパイプ１０の内部に存在する雰囲気ガスの水素含有ガス濃度は、第１の実施の形態と同様に、５ｗｔｐｐｍ以下になるように調整されている。このため、ＯＨ基による伝送損失が小さくなり、コラプス全長において安定した伝送特性を有する光ファイバ母材を得ることができる。
また、巻込速度とコラプス時間との積が１．５（ａｔｍ・ｃｃ）以下になるように設定されている。このため、光ファイバ母材の波長１．３８μｍ過剰損失が安定し、ＯＨ基による伝送損失が小さくコラプス全長において安定した伝送特性を有する光ファイバ母材を得ることができる。
【００３９】
第２の実施の形態の光ファイバ母材の製造方法によれば、ガラスパイプ１０にガラスロッド１２を挿入し、ガラスパイプ１０の一方の端部を密閉し、他方の端部からガラスパイプ１０の内部に存在する雰囲気ガスを排出してガラスパイプ１０の内圧を所定値以下に調整しつつ、ガラスパイプ１０を加熱してガラスパイプ１０とガラスロッド１２とを一体化させる工程を行っている。
こうすれば、雰囲気ガスに含まれる成分の影響を受けることなく、ガラスパイプの内圧を調整しながらコラプスが行われるので、時間経過による雰囲気悪化が抑制され、光ファイバ母材の波長１．３８μｍ過剰損失が安定する。したがって、ＯＨ基による伝送損失が小さくコラプス全長において安定した伝送特性を有する光ファイバ母材を得ることができる。
【００４０】
本実施の形態の光ファイバ母材の製造方法は、ガラスパイプの内圧を１５ｋＰａ以下に調整した後に、新たな雰囲気ガスで５００ｋＰａ以上とし、その後、１５ｋＰａ以下に調整する工程を１回又は複数回行うことが好ましい。
こうすれば、ガラスパイプの内面に吸着したＨ２、Ｈ２Ｏ等の水素含有ガス濃度を低減することができる。
【００４１】
【実施例】
上述した第１、第２の実施の形態に関して、以下のような試験を行った。
【００４２】
本試験の実施例として、ＶＡＤ法によって作製された外径φ４ｍｍ×長さ４００ｍｍのＳｉＯ２のガラスロッドを、同じくＶＡＤ法によって作製された後に機械的にパイプ形状に加工された外径φ２６ｍｍ、内径φ６ｍｍのＦ添加ＳｉＯ２ガラスパイプ（ＳｉＯ２に対する比屈折率差−０．３５％）内に挿入し、加熱し、一体化によりコラプス体を得た。その後に、シングルモードファイバとしての特性が得られるようするため、コラプス体にジャケット層を付与し、１２５μｍへ線引きすることにより、ＳｉＯ２コアシングルモードファイバを作製した。コラプス開始端及び終了端部分から得られたファイバの波長１．３８μｍ波長における過剰損失を測定し、コラプス界面に混入したＯＨ濃度を比較した。なお、巻込量とは、巻込速度（リーク速度）×コラプス時間（時間）によって表される単位時間当たりの巻込ガス量である。
なお、本試験におけるガラスパイプの開始端及び終了端は、上記の実施の形態におけるＡ１及びＡ２に相当する。表１の「終了−開始端」とは、開始端と周両端とにおける波長１．３８μｍ過剰損失の差を表している。
【００４３】
【表１】
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【００４４】
表１に示すように、条件１は、比較例として、封止方法を開始端片端（上記の第２の実施の形態に示すように、ガラスパイプの片方の端部のみ密閉する構造である。以下同じ。）とし、巻込速度を１．０×１／１００ａｔｍ・ｃｃ・ｍｉｎとし、時間を２５０ｍｉｎとし、巻込量を２．５ａｔｍ・ｃｃとし、雰囲気ガス含有Ｈ２Ｏ量を３．０ｗｔｐｐｍとし、パイプ内圧を９８ｋＰａとした。
【００４５】
条件２では、実施例として、封止方法を開始端片端とし、巻込速度を１．０×１／１００ａｔｍ・ｃｃ・ｍｉｎとし、時間を１５０ｍｉｎとし、巻込量を１．５ａｔｍ・ｃｃとし、雰囲気ガス含有Ｈ２Ｏ量を３．０ｗｔｐｐｍとし、パイプ内圧を９８ｋＰａとした。
【００４６】
条件３では、封止方法を開始端片端とし、巻込速度を１．０×１／１００ａｔｍ・ｃｃ・ｍｉｎとし、時間を１５０ｍｉｎとし、巻込量を１．５ａｔｍ・ｃｃとし、雰囲気ガス含有Ｈ２Ｏ量を３．０ｗｔｐｐｍとし、パイプ内圧を１５ｋＰａとした。
【００４７】
条件４では、封止方法を両端封止（上記の第１の実施の形態に示すように、ガラスパイプの両方の端部を密閉する構造である。以下同じ。）とし、巻込速度を０．０×１／１００ａｔｍ・ｃｃ・ｍｉｎとし、時間を１５０ｍｉｎとし、巻込量を０．０ａｔｍ・ｃｃとし、雰囲気ガス含有Ｈ２Ｏ量を３．０ｗｔｐｐｍとし、パイプ内圧を１５ｋＰａとした。
【００４８】
条件５では、封止方法を両端封止とし、巻込速度を０．０×１／１００ａｔｍ・ｃｃ・ｍｉｎとし、時間を１５０ｍｉｎとし、巻込量を０．０ａｔｍ・ｃｃとし、雰囲気ガス含有Ｈ２Ｏ量を３．０ｗｔｐｐｍとし、パイプ内圧を０．０８ｋＰａとした。
【００４９】
条件６では、封止方法を両端封止とし、巻込速度を０．０×１／１００ａｔｍ・ｃｃ・ｍｉｎとし、時間を１５０ｍｉｎとし、巻込量を０．０ａｔｍ・ｃｃとし、雰囲気ガス含有Ｈ２Ｏ量を１．０ｗｔｐｐｍとし、パイプ内圧を０．０８ｋＰａとした。
【００５０】
実施例の結果、条件２は、波長１．３８μｍ過剰損失が、開始端において０．２５ｄＢ／ｋｍ、終了端において１．４０ｄＢ／ｋｍ、終了−開始端が１．２ｄＢ／ｋｍとなった。また、条件２において、コラプス進行速度を上昇させ、コラプス時間を短縮させることにより、条件１に比して、巻込量が抑制され、コラプス開始端から終了端へのＯＨ過剰損失増加傾向が低減することがわかった。
ここで、条件１と条件２とを比較すると、コラプス開始からの時間経過によりコラプス内の雰囲気（ＯＨ濃度）が悪化していることが判明した。
【００５１】
条件３においては、波長１．３８μｍ過剰損失が、開始端において０．１５ｄＢ／ｋｍ、終了端において０．４５ｄＢ／ｋｍ、終了−開始端が０．３ｄＢ／ｋｍとなった。このことから、ガラスパイプの内圧１５ｋＰａに低下させることにより、雰囲気中のＯＨ量が減少し、全長にわたりＯＨ過剰損失を低減することがわかった。
【００５２】
条件４においては、波長１．３８μｍ過剰損失が、開始端において０．１５ｄＢ／ｋｍ、終了端において０．１５ｄＢ／ｋｍ、終了−開始端が０．０ｄＢ／ｋｍとなった。このことから、コラプス終了端側のガラスパイプを密着封止することにより、コラプス雰囲気を完全に密閉したことにより、コラプス開始端から終了端へのＯＨ過剰損失増加がなくなることがわかった。
ここで、両端封止とすることによる完全密閉とすることにより、時間経過による雰囲気の悪化が起こることがなく、安定した特性が得られることが判明した。
【００５３】
条件５においては、波長１．３８μｍ過剰損失が、開始端において０．０５ｄＢ／ｋｍ、終了端において０．０５ｄＢ／ｋｍ、終了−開始端が０．０ｄＢ／ｋｍとなった。このことから、パイプ内圧をさらに低下させることにより、全長にわたりＯＨ過剰損失が低減することがわかった。
【００５４】
条件６においては、波長１．３８μｍ過剰損失が、開始端において０．０３ｄＢ／ｋｍ、終了端において０．０３ｄＢ／ｋｍ、終了−開始端が０．０ｄＢ／ｋｍとなった。このことから、高純度の雰囲気ガスを使用し、含まれるＨ２Ｏ、Ｈ２、ＣＨ４、ＣＨ３ＯＨ等の水素含有ガス（Ｈ２Ｏ）濃度を減少させることにより、ＯＨ過剰損失が大幅に低減することがわかった。
ここで、条件３、条件５、条件６のように、ガラスパイプの内部を真空（可能な限り低内圧）とし、使用する雰囲気ガスに含まれるＨ２Ｏ、Ｈ２、ＣＨ４、ＣＨ３ＯＨ等の水素含有ガス濃度を低減することにより、波長１．３８μｍ過剰損失の絶対値も低く抑えることができることが判明した。
【００５５】
従って、本発明の光ファイバ母材の製造方法を用いることによって作製された光ファイバ母材を線引きすれば、波長１．３８μｍ過剰損失の低いガラスプリフォームを得ることができる。そして、このように作製された光ファイバ線を用いて通信機器や通信システムを構成すれば、それら装置の伝送容量及び伝送効率を向上させることができる。
【００５６】
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、適宜な変形、改良等が可能である。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ＯＨ基による伝送損失が小さくコラプス全長において安定した伝送特性を有する光ファイバ母材及び光ファイバを作成可能な光ファイバ母材の製造方法を提供することができる。
【００５８】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の光ファイバ母材の製造方法を説明する概略図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態の光ファイバ母材の製造方法を説明する概略図である。
【符号の説明】
１０　ガラスパイプ
１１　第１の密閉部
１２　ガラスロッド
１３　緩衝空間
１４　温度調整機構
１５　ガス配管
１６　ガス排出手段
１７　第２の密閉部
１８　バーナ
１９　回転コネクタ
【図１】
2004075477.tif 000004
【図２】
2004075477.tif 000005