(57)【要約】【課題】  屈折率プロファイルが長手方向に均一でない光ファイバ母材を使用しても、目標とした波長分散特性の光ファイバを安定して製造することのできる光ファイバ製造方法を得る。【解決手段】  予め光ファイバ母材の屈折率分布に基づいて、目標とする光ファイバの波長分散特性を得るための目標線引径を設定して、この目標線引径で一定長を線引して得られた光ファイバの特性を測定し、測定した特性に基づいて当初に目標とした波長分散特性になっているか否かを判別し、当初に目標とした波長分散特性になっていないと判別された場合には、光ファイバが目標とした波長分散特性となるように目標線引径を修正して、光ファイバ母材の残部を線引する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバ母材を線引して光ファイバを製造する光ファイバ製造方法であって、
前記光ファイバ母材の線引開始前に長手方向の屈折率分布を測定し、
この測定された屈折率分布に基づいて、目標とする光ファイバの波長分散特性を得るための目標線引径を設定し、
前記目標線引径で一定長を線引して得られた光ファイバの特性を測定し、
測定した特性に基づいて当初に目標とした波長分散特性になっているか否かを判別し、
当初に目標とした波長分散特性になっていないと判別された場合、光ファイバが目標とした波長分散特性となるように前記目標線引径を修正して、前記光ファイバ母材の残部を線引することを特徴とする光ファイバ製造方法。
【請求項２】
光ファイバ母材を線引して光ファイバを製造する光ファイバ製造方法であって、
前記光ファイバ母材の線引開始前に長手方向の屈折率分布を測定し、
この測定された屈折率分布に基づいて、線引して得られるであろう光ファイバの波長分散特性の長手方向の変動を予測すると共に、予測値が目標とする光ファイバの波長分散特性となるための目標線引径を設定し、
予測した波長分散特性に基づいて前記目標線引径で所定長を線引して得られた光ファイバの特性を測定し、
測定した特性に基づいて当初に目標とした波長分散特性になっているか否かを判別し、
当初に目標とした波長分散特性になっていないと判別された場合、光ファイバが目標とした波長分散特性となるように前記目標線引径を修正して、前記光ファイバ母材の残部を線引することを特徴とする光ファイバ製造方法。
【請求項３】
サンプル線引で得た光ファイバが当初に目標とした波長分散特性になっていないと判別された場合、
前記目標線引径を修正して一定長又は所定長を線引して得られた光ファイバに対して特性を測定する測定工程と、
測定した特性に基づいて当初に目標とした波長分散特性になっているか否かを判別する判別工程と、
当初に目標とした波長分散特性になっていないと前記判別工程で判別された場合に、光ファイバが目標とした波長分散特性となるように前記目標線引径を修正する線引径再設定工程と
を、当初に目標とした波長分散特性になっていると判別されるまで繰り返し行うことを特徴とする請求項１又は２記載の光ファイバ製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバ母材を線引して光ファイバを製造する光ファイバ製造方法の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバ母材を線引して光ファイバを製造する光ファイバ製造方法として、光ファイバ母材の線引開始のサンプル線引工程によって得られた一定長の光ファイバの波長分散を測定し、この測定された波長分散に基づいて、目標とすべき波長分散を実現するための目標線引径を決定し、製造する光ファイバの外径がこの目標線引径となるように光ファイバ母材の残部を線引して、目標とした波長分散特性を有する光ファイバを製造する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１３０９２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の光ファイバ製造方法は、屈折率プロファイルが長手方向に均一である光ファイバ母材を使用することを前提としている。
一般の光ファイバ母材は屈折率プロファイルが長手方向に変動しているものが多く、このような光ファイバ母材を従来の製造方法で処理すると、製造した光ファイバは、線引開始側では目標とした波長分散特性を得ることができるが、線引開始点から一定以上離れた範囲では、屈折率プロファイルの相異のために目標とした波長分散特性から外れてしまい、製品歩留まりの低下を招くという問題が生じた。
【０００５】
本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、屈折率プロファイルが長手方向に均一でない光ファイバ母材を使用しても、目標とした波長分散特性の光ファイバを安定して製造することのでき、製品歩留まりを向上させることのできる光ファイバ製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明に係る光ファイバ製造方法は、請求項１に記載したように、光ファイバ母材を線引して光ファイバを製造する光ファイバ製造方法であって、
前記光ファイバ母材の線引開始前に屈折率分布を測定し、
この測定された屈折率分布に基づいて、目標とする光ファイバの波長分散特性を得るための目標線引径を設定し、
前記目標線引径で一定長を線引して得られた光ファイバの特性を測定し、
測定した特性に基づいて当初に目標とした波長分散特性になっているか否かを判別し、
当初に目標とした波長分散特性になっていないと判別された場合、光ファイバが目標とした波長分散特性となるように前記目標線引径を修正して、前記光ファイバ母材の残部を線引することを特徴とする。
【０００７】
このように構成された光ファイバ製造方法においては、例えば、光ファイバ母材上の屈折率プロファイルが変動する位置を含めて、当初に設定した目標線引径で線引する一定長に設定しておけば、その一定長の製造分の光ファイバの特性を分析することで、光ファイバ母材上の変動した屈折率プロファイルに相応した波長分散特性の変動を検知でき、屈折率プロファイルの変動によって当初に目標とした波長分散特性からずれるか否かが判別できる。そして、当初に目標とした波長分散特性からずれている場合には、以降に製造する分が目標とした波長分散特性となるように目標線引径を修正して、光ファイバ母材の残部を線引する。
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明に係る光ファイバ製造方法は、請求項２に記載したように、光ファイバ母材を線引して光ファイバを製造する光ファイバ製造方法であって、
前記光ファイバ母材の線引開始前に屈折率分布を測定し、
この測定された屈折率分布に基づいて、線引して得られるであろう光ファイバの波長分散特性を予測すると共に、予測値が目標とする光ファイバの波長分散特性となるための目標線引径を設定し、
予測した波長分散特性に基づいて前記目標線引径で所定長を線引して得られた光ファイバの特性を測定し、
測定した特性に基づいて当初に目標とした波長分散特性になっているか否かを判別し、
当初に目標とした波長分散特性になっていないと判別された場合、光ファイバが目標とした波長分散特性となるように前記目標線引径を修正して、前記光ファイバ母材の残部を線引することを特徴とする。
【０００９】
このように構成された光ファイバ製造方法においては、例えば、光ファイバ母材上の屈折率分布に基づいて予測した波長分散特性の変動箇所を含めて、当初に設定した目標線引径で線引する所定長に設定しておけば、その所定長の製造分の光ファイバの特性を分析することで、光ファイバ母材上の変動した屈折率プロファイルに相応した波長分散特性の変動を検知でき、屈折率プロファイルの変動によって当初に目標とした波長分散特性からずれるか否かが判別できる。そして、当初に目標とした波長分散特性からずれている場合には、以降に製造する分が目標とした波長分散特性となるように目標線引径を修正して、光ファイバ母材の残部を線引する。
【００１０】
また、請求項３に記載の光ファイバ製造方法は、上記目的を達成するために、請求項１又は２に記載の光ファイバ製造方法において、更に、サンプル線引で得た光ファイバが当初に目標とした波長分散特性になっていないと判別された場合、
前記目標線引径を修正して一定長又は所定長を線引して得られた光ファイバに対して特性を測定する測定工程と、
測定した特性に基づいて当初に目標とした波長分散特性になっているか否かを判別する判別工程と、
当初に目標とした波長分散特性になっていないと前記判別工程で判別された場合に、光ファイバが目標とした波長分散特性となるように前記目標線引径を修正する線引径再設定工程と
を、当初に目標とした波長分散特性になっていると判別されるまで繰り返し行うことを特徴とするものである。
【００１１】
このように構成された光ファイバ製造方法においては、光ファイバ母材上の屈折率プロファイル変動を原因として、線引によって製造した光ファイバの波長分散特性が、当初に目標とした波長分散特性からずれた場合、当初に目標とした波長分散特性が得られるまで、一定長の線引処理毎に目標線引径の修正が繰り返される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の光ファイバ製造方法は、当初に設定した目標線引径で画一的に光ファイバ母材を線引するのではなく、当初の目標線引径で一定長又は所定長の線引を実施して、その線引で製造した光ファイバの特性を分析することで、光ファイバ母材上の変動した屈折率プロファイルに相応した波長分散特性の変動を検知し、当初に目標とした波長分散特性からずれている場合には、以降に製造する分が目標とした波長分散特性となるように目標線引径を修正して、光ファイバ母材の残部を線引するため、当初に目標とした波長分散特性からずれた特性の光ファイバが延々と形成されることがない。
従って、屈折率プロファイルが長手方向に均一でない光ファイバ母材を使用しても、目標とした波長分散特性の光ファイバを安定して製造することのでき、製品歩留まりを向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、添付図面に基づいて本発明の好適な実施の形態に係る光ファイバ製造方法を詳細に説明する。
図１は本発明に係る光ファイバ製造方法の一実施の形態の処理手順を示したもので、図２は図１に示した光ファイバ製造方法によって光ファイバの製造を行う光ファイバの製造装置を示したものである。
【００１４】
図２に示した光ファイバ製造装置１で使用する光ファイバ母材１００は、気相軸付法（ＶＡＤ法）、外付け法（ＯＶＤ法）、内付け法（ＭＣＶＤ法）またはロッドインチューブ法などで作成されたものである。
図２に示した光ファイバ製造装置１では、予め光ファイバ母材１００がダミーロッド１１０に取り付けられ、ダミーロッド１１０がチャック２１０に固定されて線引炉２００にセットされる。そして、ヒータ２３０により光ファイバ母材１００の下端は加熱されて、この加熱された光ファイバ母材１００から光ファイバ１５０が線引される。
【００１５】
線引された光ファイバ１６０は、レーザ外径測定器３００により外径が測定される。この外径測定結果は線引制御部４００に入力され、この線引制御部４００により、測定結果に基づいて光ファイバ１６０の外径が所定値となるように、光ファイバ母材１００の温度や線引速度が制御される。
【００１６】
レーザ外径測定器３００を経た光ファイバ１６０は、樹脂コーティングダイス５００に貯められた液状の樹脂５１０を経由する。液状の樹脂５１０を経由することにより、光ファイバ１６０の表面には樹脂が付着する。引き続き、樹脂が付着した光ファイバ１７０は、ＵＶランプ６００による紫外光照射により樹脂が硬化されて、樹脂被膜で被覆された光ファイバ１８０が形成される。そして、光ファイバ１８０はドラム７００に巻き取られる。
【００１７】
また、線引された光ファイバ１５０は、炭素被膜形成用の反応管２５０の内部を経由してもよい。反応管２５０の内部には、ハロゲン化炭素（ＣＨＣｌ３，ＣＣｌ４等）と炭化水素（Ｃ２Ｈ４，Ｃ３Ｈ８，Ｃ６Ｈ６等）との混合ガスが供給されており、この混合ガス中のハロゲン化炭素と炭化水素とが光ファイバ１５０の表面で反応して、光ファイバ１５０の表面に炭素が付着して炭素被膜が形成され、ハーメチックコートが施される。
【００１８】
この一実施の形態の光ファイバ製造方法は、図１に示すように、まず、光ファイバ製造装置１による光ファイバ母材の線引開始前に、光ファイバ母材１００の屈折率分布をプリフォームアナライザによって測定する屈折率分布測定工程を実施し（ステップｓ１０１）、次いで、ステップｓ１０１で測定された屈折率分布に基づいて、目標とする光ファイバの波長分散特性を得るための目標線引径Ｄ０を設定する目標設定工程を実施する（ステップｓ１０２）。このステップｓ１０２で設定された目標線引径Ｄ０は、光ファイバ製造装置１の線引制御部４００に設定される。
【００１９】
次いで、光ファイバ母材１００を線引炉２００にセットして、ヒータ２３０により光ファイバ母材１００の下端を加熱して溶融し、この溶融された光ファイバ母材１００を、線引制御部４００に設定されている目標線引径Ｄ０で線引するサンプル線引工程を実施する（ステップｓ１０３）。サンプル線引工程で線引する長さは、予め設定した一定長（例えば１ｋｍ〜５ｋｍ程度）である。
【００２０】
次いで、ステップｓ１０３で製造した光ファイバをサンプルとして採取するサンプル採取工程を実施し（ステップｓ１０４）、更に採取したサンプルの光ファイバの特性を測定するサンプル特性測定工程を実施する（ステップｓ１０５）。ここで測定する特性は、波長分散特性に限らない。波長分散特性の代わりに、波長分散特性を推定できるカットオフ波長を採用しても良い。
【００２１】
更に、ステップｓ１０５で測定した特性に基づいて当初に目標とした波長分散特性になっているか否かを判別する判別工程を実施し（ステップｓ１０６）、当初に目標とした波長分散特性になっていないとステップｓ１０６で判別された場合には、光ファイバが目標とした波長分散特性となるように目標線引径を修正する線引径再設定工程を実施して（ステップｓ１０７）、ステップｓ１０３に戻る。
ステップｓ１０７で再設定された新たな目標線引径Ｄ１は、当初の目標線引径Ｄ０の代わりに、線引制御部４００に設定される。
【００２２】
ステップｓ１０７で目標線引径を修正してステップｓ１０３に戻った場合、以降、当初に目標とした波長分散特性になっていると判別されるまで、上記したサンプル線引工程（ステップｓ１０３）と、サンプル採取工程（ステップｓ１０４）と、サンプル特性測定工程（ステップｓ１０５）と、判別工程（ステップｓ１０６）と、線引径再設定工程（ステップｓ１０７）とを順に、繰り返し実行する。
【００２３】
一方、ステップｓ１０６で、サンプル品の特性が当初に目標とした波長分散特性になっていると判別された場合には、ステップｓ１０６からステップｓ１０８に進んで、光ファイバ母材の残部を全て同一条件で線引して、線引処理を終了する。
【００２４】
以上の光ファイバ製造方法においては、例えば、ステップｓ１０１の屈折率分布測定工程での測定結果に基づいて、光ファイバ母材１００上の屈折率プロファイルが変動する位置を含めて、当初に設定した目標線引径で線引する一定長に設定しておけば、その一定長の製造分の光ファイバ１５０の特性を分析することで、光ファイバ母材１００上の変動した屈折率プロファイルに相応した波長分散特性の変動を検知でき、屈折率プロファイルの変動によって当初に目標とした波長分散特性からずれるか否かが判別できる。
そして、当初に目標とした波長分散特性からずれている場合には、当初に目標とした波長分散特性が得られるまで、以降に製造する分が目標とした波長分散特性となるように目標線引径を修正して光ファイバ母材１００の残部を一定長だけ線引して、再度、当初に目標とした波長分散特性に一致するか否かの判別処理を繰り返すため、当初に目標とした波長分散特性からずれた特性の光ファイバが延々と形成されることがない。
従って、屈折率プロファイルが長手方向に均一でなく、屈折率プロファイルが長手方向に沿って繰り返し変動するような光ファイバ母材１００を使用しても、目標とした波長分散特性の光ファイバを安定して製造することのでき、製品歩留まりを向上させることができる。
【００２５】
図３の曲線ｆ１は図１に示した本発明の光ファイバ製造方法で製造した光ファイバの線引開始部から終了部までの波長分散特性で、曲線ｆ２は光ファイバ母材の全量を当初に設定した目標線引径で画一的に線引する従来の光ファイバ製造方法で製造した光ファイバの線引開始部から終了部までの波長分散特性である。
従来の製造方法で製造した光ファイバでは、波長分散特性が良好な範囲に属するのが製造した光ファイバ全長の６８％であるのに対し、本発明の光ファイバ製造方法で製造した光ファイバでは、製造した光ファイバ全長の１００％が波長分散特性が良好な範囲に属し、製品歩留まりが大幅に改善されたことが確認できた。
【００２６】
図４は、本発明に係る光ファイバ製造方法の他の実施の形態を示したものである。この実施の形態に示した光ファイバ製造方法も、図２に示した光ファイバ製造装置で実行可能である。
図４に示した光ファイバ製造方法では、まず、光ファイバ製造装置１による光ファイバ母材の線引開始前に、光ファイバ母材１００の屈折率分布をプリフォームアナライザによって測定する屈折率分布測定工程を実施し（ステップｓ２０１）、次いで、ステップｓ２０１で測定された屈折率分布に基づいて、この光ファイバ母材１００を線引して得られるであろう光ファイバの波長分散特性を予測すると共に、予測値が目標とする光ファイバの波長分散特性となるための目標線引径Ｄ２を設定する目標設定工程を実施する（ステップｓ２０２）。このステップｓ２０２で設定された目標線引径Ｄ２は、光ファイバ製造装置１の線引制御部４００に設定される。
【００２７】
次いで、光ファイバ母材１００を線引炉２００にセットして、ヒータ２３０により光ファイバ母材１００の下端を加熱して溶融し、この溶融された光ファイバ母材１００を線引制御部４００に設定されている目標線引径Ｄ２で線引するサンプル線引工程を実施する（ステップｓ２０３）。サンプル線引工程で線引する長さは、予めステップｓ２０２で予測した波長分散特性の変動部を含むように設定した所定長（例えば１ｋｍ〜５ｋｍ程度）である。
【００２８】
次いで、ステップｓ２０３で製造した光ファイバをサンプルとして採取するサンプル採取工程を実施し（ステップｓ２０４）、更に採取したサンプルの光ファイバの特性を測定するサンプル特性測定工程を実施する（ステップｓ２０５）。ここで測定する特性は、波長分散特性に限らない。波長分散特性の代わりに、波長分散特性を推定できるカットオフ波長を採用しても良い。
【００２９】
更に、ステップｓ２０５で測定した特性に基づいて当初に目標とした波長分散特性になっているか否かを判別する判別工程を実施し（ステップｓ２０６）、当初に目標とした波長分散特性になっていないとステップｓ２０６で判別された場合には、光ファイバが目標とした波長分散特性となるように目標線引径を修正する線引径再設定工程を実施して（ステップｓ２０７）、ステップｓ２０３に戻る。
ステップｓ２０７で再設定された新たな目標線引径Ｄ３は、当初の目標線引径Ｄ２の代わりに、線引制御部４００に設定される。
【００３０】
ステップｓ２０７で目標線引径を修正してステップｓ２０３に戻った場合、以降、当初に目標とした波長分散特性になっていると判別されるまで、サンプル線引工程（ステップｓ２０３）と、サンプル採取工程（ステップｓ２０４）と、サンプル特性測定工程（ステップｓ２０５）と、判別工程（ステップｓ２０６）と、線引径再設定工程（ステップｓ２０７）とを順に、繰り返し実行する。
【００３１】
一方、ステップｓ２０６で、サンプル品の特性が当初に目標とした波長分散特性になっていると判別された場合には、ステップｓ２０６からステップｓ２０８に進んで、光ファイバ母材の残部を全て同一条件で線引して、線引処理を終了する。
【００３２】
以上に説明した図４の光ファイバ製造方法においても、一実施の形態の場合と同様に、屈折率プロファイルが長手方向に均一でなく、屈折率プロファイルが長手方向に沿って繰り返し変動するような光ファイバ母材１００を使用しても、目標とした波長分散特性の光ファイバを安定して製造することのでき、製品歩留まりを向上させることができる。
【００３３】
なお、以上の各実施の形態では、屈折率プロファイルが長手方向に沿って繰り返し変動するような光ファイバ母材１００を使用する場合を前提としていて、サンプルの光ファイバの波長分散特性が当初の目標の波長分散特性に一致しないと判別された時には、以降、当初に目標とした波長分散特性になっていると判別されるまで、サンプル線引工程と、サンプル採取工程と、サンプル特性測定工程と、判別工程と、線引径再設定工程と繰り返し実行するようにしたが、屈折率プロファイルの変動箇所が明確に特定できる場合には、その特定箇所でのみ、サンプル採取工程と、サンプル特性測定工程と、判別工程と、線引径再設定工程とを実施して、工程の繰り返しを規制するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に係る光ファイバ製造方法の一実施の形態の処理手順を示すフローチャートである。
【図２】図１の光ファイバ製造方法を実施する光ファイバ製造装置の概略構成図である。
【図３】図１に示した光ファイバ製造方法で製造した光ファイバと従来の光ファイバ製造方法で製造した光ファイバの波長分散特性の比較図である。
【図４】本発明に係る光ファイバ製造方法の他の実施の形態の処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３５】
１  光ファイバ製造装置
１００  光ファイバ母材
１１０  ダミーロッド
１５０  光ファイバ
２５０  反応管
３００  レーザ外径測定器
４００  線引制御部
５００  樹脂コーティングダイス
５１０  樹脂
６００  ＵＶランプ
７００  ドラム
【図１】
2005170770.tif 000003
【図２】
2005170770.tif 000004
【図３】
2005170770.tif 000005
【図４】
2005170770.tif 000006