(57)【要約】【課題】光ファイバ母材の軸方向の成長速度を一定にしてΔＮ（比屈折率差）の変動を抑えることで、光ファイバの特性を安定化することができる光ファイバ母材の製造方法を提供する。【解決手段】 光ファイバ母材の製造方法は、成長速度の変化に合わせるのではなく、ガラス微粒子堆積体の軸方向の成長速度を一定になるように、可燃性ガスであるＨ２の供給流量を制御するとともに、Ｈ２の供給流量に比例するように添加剤であるＧｅＣｌ４の供給流量を制御する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原料ガス、可燃性ガス及び助燃性ガスを供給してガラス微粒子を生成し、該ガラス微粒子を堆積させてガラス微粒子堆積体を製造する光ファイバ母材の製造方法であって、
前記ガラス微粒子堆積体の軸方向の成長速度が一定となるように前記可燃性ガスの供給流量を制御し、かつ該可燃性ガスの供給流量に比例するように屈折率を調整する添加剤の供給流量を制御することを特徴とする、光ファイバ母材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＶＡＤ法によりガラス微粒子を堆積させてガラス微粒子堆積体を製造する光ファイバ母材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の光ファイバ母材の製造方法としては、ＶＡＤ法によりガラス微粒子を堆積させてガラス微粒子堆積体を形成する製造方法が知られている（特許文献１参照）。
特許文献１に記載された光ファイバ母材の製造方法では、多孔質母材の製造中に逐次ガラス微粒子堆積体の重量、成長速度を測定し、ガラス微粒子堆積体の単位長さ当たりの測定増加重量と目標増加重量の偏差を原料ガス、可燃性ガス、助燃性ガスのいずれかにフィードバックし、径方向のガラス微粒子堆積量を調整して、光ファイバ母材のコア部とクラッド部との屈折率の差である比屈折率差（ΔＮ）を安定化させるようにしている。
【０００３】
ところで、光ファイバ母材の製造工程で、コア部をスス付けしてガラス微粒子堆積体を形成する際、コア部用のバーナとクラッド部用のバーナの２つのバーナを用いて形成する場合がある。この場合、コア部の先端部の位置をモニターして成長速度を算出しているが、堆積条件の変化等により、この成長速度が変動する場合がある。
成長速度が変化した場合、屈折率を調整する添加剤（例えば、ＧｅＣｌ４）を成長速度に依らず常に一定流量を添加すると屈折率も変動してしまうため、製造された光ファイバ母材の軸方向のΔＮが変動して、光ファイバの特性にばらつきが出るという不都合があった。
【０００４】
これを解消するために、屈折率を調整するＧｅＣｌ４の供給流量をガラス微粒子堆積体の軸方向の成長速度に比例させて増減させる光ファイバ母材の製造方法が提案されている（特許文献２参照）。図４に示すように、例えば、成長速度が上昇したときには、ＧｅＣｌ４の供給流量を増加させることにより、ΔＮの軸方向の変動を抑えて一定にすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３０７２３５号公報
【特許文献２】特開２００９−１６７０２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献２に記載の光ファイバ母材の製造方法では、外径変動が発生する可能性があった。即ち、成長速度が変動すると、例えば成長速度が遅くなると、単位長さ当たりのススを堆積する時間が長くなるため、単位長さ当たりの堆積量が増え、スス径は太くなる。このようにスス径が変動すると、例え、ΔＮの変動を一定にしたとしても、それ以外の光ファイバの特性が一定とならないという不都合が生じた。
【０００７】
本発明の目的は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、光ファイバ母材の軸方向の成長速度を一定にし、かつΔＮの変動を抑えることで、光ファイバの特性を安定化することができる光ファイバ母材の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】
【０００８】
上記課題を解決することができる本発明に係る光ファイバ母材の製造方法は、原料ガス、可燃性ガス及び助燃性ガスを供給してガラス微粒子を生成し、該ガラス微粒子を堆積させてガラス微粒子堆積体を製造する光ファイバ母材の製造方法であって、前記ガラス微粒子堆積体の軸方向の成長速度が一定となるように前記可燃性ガスの供給流量を制御し、かつ該可燃性ガスの供給流量に比例するように屈折率を調整する添加剤の供給流量を制御することを特徴としている。
【０００９】
このように構成された光ファイバ母材の製造方法によれば、光ファイバ母材の軸方向の成長速度が一定になるように可燃性ガスの供給流量を制御するとともに、可燃性ガスの供給流量に比例するように添加剤（例えば、ＧｅＣｌ４）の供給流量を制御することで、光ファイバ母材の軸方向のΔＮの変動を抑えることができ、光ファイバ特性の安定化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る光ファイバ母材の製造方法によれば、光ファイバ母材の軸方向の成長速度を一定にし、かつΔＮの変動を抑えることで、光ファイバの特性を安定化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る光ファイバ母材の製造方法を説明する製造装置の構成図である。
【図２】本発明に係る光ファイバ母材の製造方法の一実施例を示す可燃性ガスと添加剤の流量の関係グラフである。
【図３】図２に対する比較例を示す可燃性ガスと添加剤の流量の関係グラフである。
【図４】従来の成長速度に対して添加剤の供給流量を調整した場合のΔＮが変動しないことを示す関係グラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施形態である光ファイバ母材の製造方法について図面を参照して説明する。
【００１３】
図１に示すように、本実施形態発明の光ファイバ母材の製造方法を実施する製造装置１０は、反応容器１１の上方から内部に支持棒１２を吊り下げ、支持棒１２の下側にダミーガラスロッド１３を取り付けている。このダミーガラスロッド１３にガラス微粒子が堆積してガラス微粒子堆積体１４を形成する。支持棒１２は、上端部を昇降装置１５により把持されており、昇降装置１５によって回転と共に昇降する。この昇降装置１５は、制御装置１６によって引き上げ速度（成長速度）が制御されている。
【００１４】
反応容器１１の内部下方にはコア用バーナ１７およびクラッド用バーナ１８が設けられており、制御装置１６によって制御されるガス供給装置１９から、各々バーナ１７，１８に供給量を制御しながら原料ガス、可燃性ガス、助燃性ガスおよび添加剤ガス（例えば、屈折率を調整するＧｅＣｌ４）を供給する。
【００１５】
また、製造装置１０には、ガラス微粒子堆積体１４の成長速度である引き上げ速度を測定するための成長速度測定装置２１が設けられている。この成長速度測定装置２１には、例えば検出光であるレーザ光を発するレーザ発振器２２と、このレーザ発振器２２からのレーザ光を受けて制御装置１６に信号を発する受光部２３が設けられている。また、反応容器１１の側壁中央部には排気管２０が取り付けられている。
【００１６】
ガラス微粒子堆積体１４の製造手順は、先ず支持棒１２を昇降装置１５に取り付け、先端に取り付けられているガラスロッド１３を反応容器１１内に納める。次に、昇降装置１５によってガラスロッド１３を回転させながら、コア用バーナ１７およびクラッド用バーナ１８によってガラス微粒子をガラスロッド１３に堆積させる。
【００１７】
ガラス微粒子堆積体１４の堆積状態をモニターしながら昇降装置１５によりガラス微粒子堆積体１４を引き上げる。このとき、引き上げ速度を成長速度測定装置２１により測定して、信号を制御装置１６に送信する。制御装置１６では、後述するように測定される成長速度が一定となるように、可燃性ガス（例えば、Ｈ２）の供給流量を制御するとともに、この可燃性ガスの供給流量に比例するように添加剤の供給流量を制御する。
【００１８】
次に、本実施形態の光ファイバ母材の製造方法について説明する。
上述したように、本実施形態の光ファイバ母材の製造方法では、原料ガス、可燃性ガス及び助燃性ガスを供給してガラス微粒子を生成し、該ガラス微粒子を堆積させ、ガラス微粒子堆積体１４の軸方向の成長速度が一定となるように、可燃性ガスであるＨ２の供給流量を制御する。このとき同時に、Ｈ２の供給流量に比例するように、添加剤であるＧｅＣｌ４の供給流量を制御する。
【００１９】
前述した光ファイバ母材の製造方法によれば、成長速度の変化に合わせるのではなく、ガラス微粒子堆積体１４の軸方向の成長速度を一定になるようにＨ２の供給流量を制御するとともに、Ｈ２の供給流量に比例するようにＧｅＣｌ４の供給流量を制御する。これにより、ガラス微粒子堆積体１４の軸方向のΔＮの変動を抑えることができ、光ファイバ特性の安定化を図ることができる。
【００２０】
ＧｅＣｌ４の流量の制御としては、軸方向の成長速度が上昇する兆候がある場合は、先ずＨ２の供給流量を増加させて成長速度の上昇を抑えて一定にする。このとき、Ｈ２の供給流量の増加に比例させてＧｅＣｌ４の流量も増加させる。逆に、成長速度が低下する兆候がある場合は、Ｈ２の供給流量を減少させて成長速度の低下を抑えて一定にする。このとき、Ｈ２の供給流量の減少に比例させてＧｅＣｌ４の流量も減少させる。
【００２１】
具体的には、成長速度測定装置２１から制御装置１６に送られてくる信号に基づいて、制御装置１６は、成長速度が上昇する兆候がある場合には、ガス供給装置１９にＨ２の供給流量を増すように指令するとともに、ＧｅＣｌ４の供給流量もＨ２の供給流量に比例して増すように指令する。
【００２２】
また、成長速度が減少する兆候がある場合には、ガス供給装置１９にＨ２の供給流量を減少するように指令するとともに、ＧｅＣｌ４の供給流量もＨ２の供給流量に比例して減少するように指令する。これにより、Ｈ２の供給流量を調整しながら成長速度を一定に保ち、Ｈ２の供給流量に比例させてＧｅＣｌ４の供給流量を調整することで、ガラス微粒子堆積体１４の軸方向のΔＮの変動を抑えることができる。
【００２３】
（実施例）
図２は本発明の一実施例を示すグラフである。なお、図２の縦軸は、スス付け開始時の各流量を１として、正規化した流量を示す。また、横軸は時間を示す。
本実施例は、ガラス微粒子堆積体の軸方向の成長速度が減少する（スス径が太くなる）兆候がある場合で、成長速度を一定にするように、スス付け開始からガラス微粒子堆積体の成長に伴って可燃性ガスであるＨ２の供給流量を徐々に減少させるように調整している。このとき、添加剤であるＧｅＣｌ４の供給流量もＨ２の供給流量に比例させて減少させるように調整している。
これによって、ガラス微粒子堆積体の軸方向の成長速度を一定にでき、また、このような方法で製造した光ファイバ母材の、Ｎ＝１００（母材２０本、長手方向５点で測定）のΔＮのばらつき（標準偏差）を求めたところ、ΔＮの変動（ばらつき）を２．８９×１０−３の範囲内に抑えることができた。
【００２４】
（比較例）
図３は上記実施例に対する比較例を示すグラフである。図３も図２と同様に、縦軸はスス付け開始時の各流量を１として正規化した流量を示し、横軸は、時間を示す。この比較例では、上記実施例と同じくガラス微粒子堆積体の軸方向の成長速度が減少する（スス径が太くなる）兆候にある場合で、スス付け開始からガラス微粒子堆積体の成長に伴ってＨ２の供給流量を徐々に減少させるように調整している。このとき、ＧｅＣｌ４の供給流量は調整せずに一定であった。これによって、ガラス微粒子堆積体の軸方向の成長速度は一定にできるものの、実施例同様にＮ＝１００（母材２０本、長手方向５点で測定）のΔＮのばらつき（標準偏差）を求めたところ、ΔＮの変動（ばらつき）は４．４６×１０−３と上記実施例と比較して大きく変動してしまった。
【００２５】
なお、本発明の光ファイバ母材の製造方法は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良等が自在である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数値、形態、数、配置場所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
例えば、前述した実施形態においては、成長速度測定装置２１を設けて、この成長速度測定装置２１により検出された成長速度の変動の兆候に対して可燃性ガスおよび添加剤の流量調整を行ったが、原料ガスや助燃性ガスを調整して、その調整に伴って添加剤を調整することも可能である。
【符号の説明】
【００２６】
１４  ガラス微粒子堆積体（光ファイバ母材）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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