(57)【要約】【課題】加熱炉内の山型の温度分布を長手方向で調整して、ガラス微粒子堆積体の熱履歴を均一にすることで、ガラス母材の特性を安定化させる。【解決手段】ガラス微粒子堆積体２７を容器１９に挿入し、容器１９の外周に設置したヒーター３７で容器内を加熱し、透明ガラス体を得るガラス母材の製造方法であって、容器内をハロゲン系ガスと不活性ガスの混合雰囲気で加熱する第１加熱工程と、ヘリウムガス雰囲気で加熱する第２加熱工程と、によりガラス微粒子堆積体２７を加熱する。第１加熱工程では加熱炉１３内の温度分布をガラス微粒子堆積体２７の長手方向に渡って均一とする。第２加熱工程では加熱炉１３内の一部を山型の温度分布として、山型の温度分布を透明ガラス化中に長手方向で調整しつつ、ガラス微粒子堆積体２７とヒーターの位置関係を長手方向で相対的に移動させる。【選択図】図１
2012087033.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス微粒子堆積体を加熱炉の容器内に挿入し、前記容器の外周に設置したヒーターで容器内を加熱して透明ガラス体を得るガラス母材の製造方法であって、
前記容器内をハロゲン系ガスと不活性ガスの混合雰囲気で加熱する第１加熱工程と、ヘリウムガス雰囲気で加熱する第２加熱工程と、によりガラス微粒子堆積体を加熱し、
前記第１加熱工程では加熱炉内の温度分布をガラス微粒子堆積体の長手方向に渡って均一に制御し、
前記第２加熱工程では加熱炉内の一部を山型の温度分布として、山型の温度分布を透明ガラス化中に長手方向で調整しつつ、ガラス微粒子堆積体とヒーターの位置関係を長手方向で相対的に移動させることを特徴とするガラス母材の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載のガラス母材の製造方法であって、
前記ヒーターの電力調整を前記ガラス微粒子堆積体の外表面の温度測定結果に基づき制御することを特徴とするガラス母材の製造方法。
【請求項３】
請求項１記載のガラス母材の製造方法であって、
前記ヒーターの電力調整を前記容器の外表面の温度測定結果に基づき制御することを特徴とするガラス母材の製造方法。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のガラス母材の製造方法であって、
前記第１加熱工程のヒーターが長手方向に３段以上で構成されることを特徴とするガラス母材の製造方法。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のガラス母材の製造方法であって、
前記第２加熱工程の山型の温度分布を長手方向で調整するために、第２加熱用ヒーターの両端付近に別の補助ヒーターを追加し、追加した補助ヒーターで山型の温度分布を調整することを特徴とするガラス母材の製造方法。
【請求項６】
請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のガラス母材の製造方法であって、
前記第２加熱工程の山型の温度分布を長手方向で調整するために、第２加熱用ヒーターの両端付近にガスを導入して山型の温度分布を調整することを特徴とするガラス母材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス微粒子堆積体を加熱炉内で透明ガラス化するガラス母材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバを製造する方法では、気相軸付け法（ＶＡＤ）、外付け法（ＯＶＤ）、及び多バーナ多層付け法（ＭＭＤ）を含む種々の方法によってガラス微粒子堆積体が作製される。これらの方法で作製されたガラス微粒子堆積体はいずれもガラス微粒子のみの集合体若しくは透明ガラスロッドの外周にガラス微粒子が堆積したもので形成されており、形成されたガラス微粒子堆積体はその後、焼結されて光ファイバ用透明ガラス母材とされる。
【０００３】
ＶＡＤ法は、回転する出発ガラスロッドの下方にバーナを配して、バーナで形成される酸水素火炎中に原料ガスを投じ、火炎加水分解反応によりガラス微粒子を生成し、生成したガラス微粒子を出発ロッドの軸方向に堆積させてガラス微粒子堆積体を作製する。ＯＶＤ法、ＭＭＤ法は、例えば、反応容器内で回転する出発ガラスロッドの外周にバーナを配して、バーナで形成される酸水素火炎中に原料ガスを投じ、火炎加水分解反応によりガラス微粒子を生成し、生成したガラス微粒子を出発ガラスロッドの外周に堆積させてガラス微粒子堆積体を作製する。
【０００４】
ガラス微粒子堆積体の透明ガラス化は、カーボンまたは石英等の耐熱材で形成された炉心管と、炉心管の外周にヒーターを配した加熱炉で行われる。このような加熱炉においてヒーターによる加熱範囲の温度分布は、一般的にヒーター中央部が最高温度となる山型を成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平３−１０９２２４号公報
【特許文献２】特開２００５−３２０１９７号公報
【特許文献３】特開平９−１１０４５６号公報
【特許文献４】特開２００４−２１７４７２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、山型の温度分布はガラス微粒子堆積体が上昇若しくは下降する間に刻々と変化する。これはガラス微粒子堆積体とヒーターとの相対的な位置関係によってヒーター（輻射熱）の放熱量や放熱方向が変化するためである。従来の加熱炉（例えば特許文献１）では加熱処理の間常時山型の温度分布を長手方向で調整する機能がないため、ガラス微粒子堆積体を加熱炉で透明ガラス化する際に、ガラス微粒子堆積体の長手方向の熱履歴が不均一となりやすい。
なお特許文献１では、透明ガラス化する際にヒーターを３段構成として、各ヒーター温度を制御することで温度分布をコントロールしているが、透明化前の加熱処理ではヒーターが一段構成となっており、加熱炉内の温度分布が管理できておらず、かつガラス微粒子堆積体を上下に昇降させていないため、最終的に得られる透明ガラス体の長手方向の熱履歴は不均一になると考えられる。また、このような従来構成では、第１加熱工程で使用するヒーターと第２加熱工程で使用するヒーターが別々のものであるため、設備コストが高くなる不利がある。
特許文献２ではヒーターを長手方向に２段以上設置し、各ヒーターの温度調整を行っているが、ヒーター温度そのものを制御しているため、ガラス微粒子堆積体の温度との乖離が大きく、結果として得られる透明ガラス体の熱履歴は長手方向で不均一となると考える。また、同文献２の段落番号［００２２］において「実用的にはヒーターの数は２つが望ましい」と記載があるが、２段ヒーターでは山型の温度分布の谷の温度を管理することは困難である。
ヒーター電力をヒーターの外周に設置した熱電対で制御する特許文献３の構成もガラス微粒子堆積体自体の温度との乖離が大きく、結果として透明ガラス体の熱履歴は上記と同様に長手方向で不均一となりやすいと考える。
さらに特許文献４の構成は、脱水やＦ添加の加熱工程でガラス微粒子堆積体を長手方向で均一な温度に加熱し、透明ガラス化する際は長手方向に設置した発熱体を下から１つずつ昇温し、透明ガラス化している。しかし、発熱体の電力制御は発熱体の外周付近に設置した温度センサーで行っているので、この場合も得られる透明ガラス体の熱履歴は長手方向で不均一になりやすいと考える。また、透明ガラス化する際に長手方向に設置したヒーターを下から１つずつ昇温して透明化しているので、ヒーターとヒーターの間にあるガラス微粒子堆積体の温度分布とヒーター部にあるガラス微粒子堆積体の温度分布を合わせることは困難となり、このことも熱履歴を長手方向で不安定にし、屈折率が長手方向で不安定になる原因と考える。
【０００７】
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、その目的は、ＶＡＤ法、ＯＶＤ法、ＭＭＤ法などで製造されたガラス微粒子堆積体を加熱炉内で透明ガラス化する製造方法において、加熱炉内の山型の温度分布を長手方向で調整するガラス母材の製造方法を提供し、ガラス微粒子堆積体の熱履歴を均一にすることで、ガラス母材の特性を安定化させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る上記目的は、下記構成により達成される。
（１）  ガラス微粒子堆積体を加熱炉の容器内に挿入し、前記容器の外周に設置したヒーターで容器内を加熱して透明ガラス体を得るガラス母材の製造方法であって、前記容器内をハロゲン系ガスと不活性ガスの混合雰囲気で加熱する第１加熱工程と、ヘリウムガス雰囲気で加熱する第２加熱工程と、によりガラス微粒子堆積体を加熱し、前記第１加熱工程では加熱炉内の温度分布をガラス微粒子堆積体の長手方向に渡って均一に制御し、前記第２加熱工程では加熱炉内の一部を山型の温度分布として、山型の温度分布を透明ガラス化中に長手方向で調整しつつ、ガラス微粒子堆積体とヒーターの位置関係を長手方向で相対的に移動させることを特徴とするガラス母材の製造方法。
【０００９】
このガラス母材の製造方法によれば、山型の温度分布を調整する機能を有するので、ガラス微粒子堆積体が加熱炉内で上昇若しくは下降する間も温度分布を一定に管理することができる。これにより、得られる透明ガラス体の長手方向の熱履歴を均一にすることができる。例えば、ガラス微粒子堆積体がＧｅＯ２等を含む光ファイバ用ガラス母材の場合、ＧｅＯ２の拡散量・揮散量が長手方向で安定化するので、得られる透明ガラス体の長手方向の屈折率分布が安定化し、長手方向のファイバ特性が安定化する。
【００１０】
（２）  （１）のガラス母材の製造方法であって、前記ヒーターの電力調整を前記ガラス微粒子堆積体の外表面の温度測定結果に基づき制御することを特徴とするガラス母材の製造方法。
【００１１】
このガラス母材の製造方法によれば、ガラス微粒子堆積体の表面の温度分布を直接測定し、制御するため、ガラス微粒子堆積体の温度との乖離を小さくすることができ、結果として得られるガラス母材の長手方向の熱履歴をより安定化させることができる。
【００１２】
（３）  （１）のガラス母材の製造方法であって、前記ヒーターの電力調整を前記容器の外表面の温度測定結果に基づき制御することを特徴とするガラス母材の製造方法。
【００１３】
このガラス母材の製造方法によれば、ガラス微粒子堆積体にできるだけ近い箇所の温度分布を測定・制御するため、上記同様ガラス微粒子堆積体の温度との乖離を小さくすることができ、結果として得られるガラス母材の長手方向の熱履歴をより安定化させることができる。
【００１４】
（４）  （１）〜（３）のガラス母材の製造方法であって、前記第１加熱工程のヒーターが長手方向に３段以上で構成されることを特徴とするガラス母材の製造方法。
【００１５】
このガラス母材の製造方法によれば、ヒーターが３段以上で構成されているので、第１加熱工程における長手方向の温度分布を均一にすることができる。
【００１６】
（５）  （１）〜（４）のいずれか１つのガラス母材の製造方法であって、前記第２加熱工程の山型の温度分布を長手方向で調整するために、第２加熱用ヒーターの両端付近に別の補助ヒーターを追加し、追加した補助ヒーターで山型の温度分布を調整することを特徴とするガラス母材の製造方法。
【００１７】
このガラス母材の製造方法によれば、山型の温度分布を調整でき、ガラス微粒子堆積体が加熱炉内で移動する間も温度分布を所望の分布に管理することができる。
【００１８】
（６）  （１）〜（４）のいずれか１つのガラス母材の製造方法であって、前記第２加熱工程の山型の温度分布を長手方向で調整するために、第２加熱用ヒーターの両端付近にガスを導入して山型の温度分布を調整することを特徴とするガラス母材の製造方法。
【００１９】
このガラス母材の製造方法によれば、ヒートゾーン両端付近に不活性ガスが導入されることで、ヒートゾーン両端付近の温度を下げる方向の調整が可能となり、ヒーターを多段とせずに単一のヒーターを用いて中央部を最高温度とした山型の温度分布の調整が可能となる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係るガラス母材の製造方法によれば、ＶＡＤ法、ＯＶＤ法、ＭＭＤ法などで製造されたガラス微粒子堆積体を加熱炉内で透明ガラス化する製造方法において、加熱炉内の山型の温度分布を長手方向で調整することができるので、ガラス微粒子堆積体の熱履歴を均一にすることができ、ガラス母材の特性を安定化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係るガラス母材の製造方法に用いられる製造装置を概念的に表した構成図である。
【図２】図１に示した製造装置を用いた製造方法の手順を（ａ）〜（ｄ）に表した工程説明図である。
【図３】第２の実施の形態に係る製造装置を概念的に表した構成図である。
【図４】第３の実施の形態に係る製造装置を概念的に表した構成図である。
【図５】比較例１に係る製造装置を概念的に表した構成図である。
【図６】比較例２に係る製造装置を概念的に表した構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明に係るガラス母材の製造方法に用いられる製造装置を概念的に表した構成図である。
本実施の形態に係る製造方法に用いられるガラス母材の製造装置１１は、加熱炉１３を備える。加熱炉１３は、炉体１５の内側に容器である炉心管１９を有する。炉心管１９は、下部にガスの導入口２３、上部に排気口２５が設けられる。炉心管１９の上面にはガラス微粒子堆積体２７を取り出す蓋２９が設けられている。炉心管１９の上方には昇降装置３１が設置され、昇降装置３１は蓋２９を貫通した吊り棒３３を昇降且つ回転自在に支持する。この吊り棒３３にはダミーロッド３５が支持される。ダミーロッド３５の一端側にはガラス微粒子堆積体２７が付着している。
【００２３】
炉心管１９は石英材やカーボン材で作製される。炉心管１９の外周には複数のヒーター３７が、炉心管１９の長手方向に沿って多段状に配置される。ヒーター３７には、例えば、カーボン製の抵抗加熱ヒーター又は誘導加熱ヒーターが用いられる。ヒーター３７は、少なくとも３段以上で構成され、それぞれのヒーター３７に対して温度調整が行えるようになされている。
【００２４】
本実施形態では、脱水反応のための第１加熱工程と、その後に実施される透明ガラス化のための第２加熱工程と、に加熱が分けられて行われる。第１加熱工程のヒーター３７は、長手方向に３段以上で構成されている。第１加熱工程における長手方向の温度分布を均一にするためには、ヒーター３７を長手方向に３段以上設置することが望ましい。
【００２５】
ヒーター３７のうち例えば最上段は第２加熱用ヒーター３９となる。第２加熱用ヒーター３９は、第１加熱工程では第１加熱工程用としても使用される。このように、第２加熱工程における第２加熱用ヒーター３９は第１加熱工程のヒーター３７の中の１つとすることで設備コストを抑えることができる。第２加熱用ヒーター３９は、第２加熱工程の山型の温度分布を長手方向で調整するために、両端付近に温度調整手段である別の補助ヒーター４１を追加している。この追加した補助ヒーター４１によって、山型の温度分布を調整可能としている。
【００２６】
第２加熱工程の温度分布は加熱炉内の一部が山型となる温度分布であり、その山型の温度分布を長手方向で調整する。山型の温度分布はガラス微粒子堆積体２７が長さ方向に移動する間変化する。ガラス微粒子堆積体２７とヒーター３７との相対的な位置関係によってヒーター（輻射熱）の放熱量や放熱方向が変化するためである。本実施の形態では山型の温度分布を調整できるため、ガラス微粒子堆積体２７が加熱炉内で移動する間も温度分布を所望の分布に管理することができる。これにより、得られる透明ガラス体の長手方向の熱履歴は均一になる。例えば、ガラス微粒子堆積体２７がＧｅＯ２等を含む光ファイバ用ガラス母材の場合、ＧｅＯ２の揮散量（２ＧｅＯ２→２ＧｅＯ＋Ｏ２）が長手方向で安定化するので、得られる透明ガラス体の長手方向の屈折率分布が安定化し、ファイバ特性が長手方向で安定化する。
【００２７】
ヒーター３７の設置位置の近傍には、ヒーター毎に温度検出手段である放射温度計４３が用いられている。放射温度計４３は、ガラス微粒子堆積体２７から放射される赤外線や可視光線の強度を測定して温度を測定する。このため、加熱炉１３に赤外線を透過させる窓部４５を各ヒーターに対応させて設ける。放射温度計４３には制御装置４９が接続され、制御装置４９は放射温度計４３からの温度検出値に基づきヒーター３７、第２加熱用ヒーター３９、補助ヒーター４１を制御する。放射温度計４３は、それぞれのヒーター３７に対応して、温度分布の測定をガラス微粒子堆積体の表面で行う。これは、ガラス微粒子堆積体２７の長手方向の熱履歴を安定化させるためにはガラス微粒子堆積体２７にできるだけ近い箇所の温度分布を制御した方が良いためである。
【００２８】
第２加熱工程では、ガラス微粒子堆積体２７を加熱して、透明ガラス化するが、その際、ガラス微粒子堆積体２７の外周雰囲気をヘリウムガス雰囲気とする必要がある。その他の不活性ガス雰囲気中で加熱を行うとガラス微粒子堆積体２７の内部にガスが残留し、透明ガラス化することが困難となる。ただし、微量であればヘリウム以外のガスが混在しても問題はない。
【００２９】
なお、第１加熱工程では、加熱炉１３でガラス微粒子堆積体２７を透明ガラス化する前にガラス微粒子堆積体２７の外周雰囲気をハロゲン系ガスとヘリウムガスの混合雰囲気とする。これによりガラス微粒子堆積体内のＯＨ基を取り除くことができる。また、ヘリウム以外の不活性ガス（例えば窒素）との混合雰囲気であっても、同様の効果が得られる。
【００３０】
ガラス母材の製造装置１１はこのように構成されることでガラス微粒子堆積体２７を加熱炉１３の炉心管１９内に挿入して、炉心管１９の外周に設置したヒーター３７で炉心管１９内を加熱して、透明ガラス化する。
【００３１】
図２は図１に示した製造装置を用いた製造方法の手順を（ａ）〜（ｄ）に表した工程説明図である。
例えばＶＡＤ法により形成した図２（ａ）に示すガラス微粒子堆積体２７のダミーロッド３５を、昇降装置３１の吊り棒３３により支持し、炉心管１９に挿入する。各ヒーター３７，３９，４１に供給する電力はガラス微粒子堆積体の表面温度を放射温度計４３（図１参照）で測定し、該測定温度が所望の温度になるように制御する。第１加熱工程では、ガラス微粒子堆積体２７を長手方向に移動させずに加熱を行う。
【００３２】
第１加熱工程ではガラス微粒子堆積体２７を例えば塩素系のハロゲンガス（Ｃｌ２、ＳｉＣｌ４など）と不活性ガスの混合雰囲気で加熱する。すると脱水反応（Ｓｉ−ＯＨ＋Ｃｌ２→Ｓｉ−Ｃｌ＋ＨＣｌＯ）により、ガラス微粒子堆積体内のＯＨ基（不純物）が取り除かれる。一方、ＧｅＯ２などを含むガラス微粒子堆積体２７の場合は、脱水反応と同時にＧｅＯ２が拡散・揮散する（ＧｅＯ２＋２Ｃｌ２⇔ＧｅＣｌ４＋Ｏ２）。よって、第１加熱工程においてガラス微粒子堆積体２７の温度分布が不均一になると、ＧｅＯ２の濃度分布が長手方向、径方向で不安定となる。
【００３３】
本発明では第１加熱工程においてガラス微粒子堆積体２７の全長の温度分布を均一化するので、ＧｅＯ２の拡散・揮散量が長手方向で安定化し、結果として屈折率分布が安定化する。第１加熱工程は塩素系のハロゲンガスでＯＨ基を除去する脱水だけではなく、脱水に次いでフッ素系のハロゲンガス雰囲気中でガラス微粒子堆積体内にフッ素を添加する加熱工程が追加されても、屈折率は安定化する。
【００３４】
第２加熱工程はガラス微粒子堆積体２７を加熱して、透明ガラス化する工程である。第２加熱工程ではガラス微粒子堆積体２７の外周雰囲気をヘリウムガス雰囲気とする必要がある。そのほかの不活性ガス雰囲気中で加熱を行うとガラス微粒子堆積体２７の内部にガスが残留し、透明ガラス化することが困難となる。ただし、微量であればヘリウム以外のガスが混在しても問題はない。
【００３５】
第２加熱工程ではガラス微粒子堆積体２７を長手方向で移動させて加熱する。炉心管内の長手方向の温度分布の一部を山型の温度分布とし、山型の温度分布を透明ガラス化中に調整して加熱する。
【００３６】
図２（ｂ）のように、一度ガラス微粒子堆積体２７を引き上げた後、例えばヒーター３９により所定の山型となる温度分布に炉心管内を維持した後、図２（ｃ）に示すように、ガラス微粒子堆積体２７を所望の位置まで下降する。この際、同時に補助ヒーター４１を用いて、山型の温度分布の調整制御を行う。ガラス微粒子堆積体２７が所望の位置まで到達した後、図２（ｄ）に示すように、透明化されたガラス母材を引き上げ、製造を完了する。
【００３７】
このように本実施の形態による製造方法では、加熱炉内の山型の温度分布を調整制御することにより、ガラス微粒子堆積体２７の熱履歴の均一化が可能となる。これは、例えば山型の温度分布が経時的に変化した場合、ガラス微粒子堆積体の長手方向の加熱量を均一化することができなくなるが、山型の温度分布を常に制御することで、経時的な温度分布の変化にも対応できるためである。
【００３８】
これにより、例えば、ガラス微粒子堆積体２７がＧｅＯ２等を含む光ファイバ用ガラス母材の場合、ＧｅＯ２の拡散量・揮散量が長手方向で安定化するので、得られる透明ガラス体の長手方向の屈折率分布が安定化し、長手方向のファイバ特性が安定化することになる。
【００３９】
したがって、本実施の形態に係るガラス母材の製造方法によれば、ＶＡＤ法、ＯＶＤ法、ＭＭＤ法などで製造されたガラス微粒子堆積体２７を加熱炉内で透明ガラス化する製造方法において、加熱炉内の山型の温度分布を長手方向で調整することができるので、ガラス微粒子堆積体の熱履歴を均一にすることができ、ガラス母材の特性を安定化させることができる。
【００４０】
次に、本発明の第２の実施の形態を説明する。
図３は第２の実施の形態に係る製造装置を概念的に表した構成図である。なお、以下の各実施の形態において、図１に示した部材と同一の部材には同一の符号を付し重複する説明は省略するものとする。
この実施の形態に係る製造装置１１Ａは、温度調整手段に上記の放射温度計４３に変えて熱電対４７が用いられる。熱電対４７には制御装置４９が接続され、制御装置４９は熱電対４７からの温度検出値に基づきヒーター３７、第２加熱用ヒーター３９、補助ヒーター４１を制御する。熱電対４７は、温度分布の測定を炉心管１９の外表面付近で行う。この構成の場合、加熱炉１３に設けた放射温度計用の窓部４５は不要となる。他の構成は上記実施の形態の製造装置１１と同様である。
【００４１】
次に、本発明の第３の実施の形態を説明する。
図４は第３の実施の形態に係る製造装置を概念的に表した構成図である。
この実施の形態に係るガラス母材の製造装置１１Ｂは、第２加熱用ヒーター３９の両端付近に温度調整手段であるガス導入部５７を設け、不活性ガスを導入して温度分布を調整する。
ガラス微粒子堆積体２７のヒートゾーン両端付近に不活性ガスを導入することで、ヒートゾーン両端付近の温度を下げる方向の調整が可能となり、補助ヒーター４１を用いずに温度分布の調整が可能となる。
このガラス母材の製造装置１１Ｂによれば、第２加熱用ヒーター３９の制御が容易となるとともに、供給される不活性ガスを有効利用することができる。本来、不活性ガスは、炉体内で使用するカーボン部品の酸化劣化防止のためパージガスとして利用されるが、炉内温度分布の制御にも利用することで、カーボン部品の長寿命化と炉内の温度分布制御を両立することが可能となる。
【実施例】
【００４２】
次に、上記した各実施の形態と同様の構成によりガラス微粒子堆積体を透明ガラス化し、コア部とクラッド部の比屈折率差のばらつきを、比較する。
図５は比較例１に係る製造装置を概念的に表した構成図、図６は比較例２に係る製造装置を概念的に表した構成図である。図１に示した部材と同一の部材には同一の符号を付している。比較例１に係る製造装置５０１Ａとしては加熱源が単一のヒーター３７のものを用い、比較例２に係る製造装置５０１Ｂとしては第２加熱用ヒーター、補助ヒーターを備えない多段ヒーター３７のみのものを用いる。
［実施例１］
コア／クラッドを有する有効部の長さが１０００ｍｍとなるガラス微粒子堆積体をＶＡＤ法により形成し、このガラス微粒子堆積体を図１に示す加熱炉に挿入しガラス母材の製造を行う。加熱源はカーボン製ヒーターで長手方向に６段の構成となっており、各ヒーターヘ供給する電力はガラス微粒子堆積体の表面を放射温度計で測定する温度に対して、制御をかける。また上部の第２加熱用ヒーターにはその上下に温度分布調整用の補助ヒーターを設け、第２加熱用ヒーターの温度分布を調整できるようにする。
【００４３】
まず、ガラス微粒子堆積体を加熱炉内に設置し、炉内にＣｌ２：１（Ｌ／分）とＨｅ：２０（Ｌ／分）の混合ガスを流し、同時に昇温を行い、ガラス微粒子堆積体全長を１１００℃として、１Ｈ加熱する。次いで、ガラス微粒子堆積体を上端まで引き上げ、炉内にＨｅガスを２０（Ｌ／分）導入する。同時に第２加熱用ヒーターのみ昇温を行い、第２加熱用ヒーターを１５５０℃に制御し、第２加熱用ヒーターの上下に追加した補助ヒーターを使用して、温度分布の上下端を１４５０℃に制御し、山型の温度分布とする。所望の温度分布になった時点で、ガラス微粒子堆積体を上端から下方へ４ｍｍ／分の速度で移動させる。ガラス微粒子堆積体の移動中も第２加熱用ヒーターの温度分布調整を行い、山型の温度分布を維持するように、各ヒーターを制御する。ガラス微粒子堆積体が最下端まで到達した後、透明化されたガラス母材を引き上げる。ガラス母材の比屈折率差を長手方向各位置で測定すると、０．３５±０．０００８％のばらつきに抑えられる。
【００４４】
［比較例１］
実施例１と同じガラス微粒子堆積体を図５に示したヒーターが１段構成の加熱炉で加熱し、ガラス母材を作製する。ヒーターヘ供給する電力はヒーター表面を放射温度計で測定する温度に対して、制御をかける。
まず、ガラス微粒子堆積体を上端へ待機させた状態で、炉内にＣl２：１（Ｌ／分）とＨｅ：２０（Ｌ／分）の混合ガスを流し、同時に昇温を行い、ヒーター温度を１１００℃に制御する。ヒーターが所望温度になった時点で、ガラス微粒子堆積体を上方から下方へ向けて５ｍｍ／分の速度で移動させる。ガラス微粒子堆積体が下端に到達した後、ガラス微粒子堆積体を上端へ引き上げ、炉内にＨｅガスを２０（Ｌ／分）導入する。同時に昇温を行い、ヒーターを１５５０℃に制御する。ヒーターが所望温度になった時点で、ガラス微粒子堆積体を上端から下方へ４ｍｍ／分の速度で移動させる。ガラス微粒子堆積体が最下端まで到達した後、透明化されたガラス母材を引き上げる。ガラス母材の比屈折率差を長手方向各位置で測定すると、０．３５±０．００７％となる。
【００４５】
［実施例２］
実施例１と同じガラス微粒子体を図３に記載する加熱炉で加熱し、ガラス母材を作製する。石英炉心管の外表に熱電対を設置し、各ヒーターヘ供給する電力は熱電対で測定する温度に対して、制御する。その他の製造条件や設備構成は実施例１と同じである。
得られるガラス母材の比屈折率差は０．３５±０．００１％となる。
【００４６】
［実施例３］
実施例１と同じガラス微粒子堆積体を図４に記載する加熱炉で加熱し、ガラス母材を作製する。炉心管外表に熱電対を設置し、ヒーターヘ供給する電力は熱電対の温度に対して制御する。第２加熱用ヒーターの上下に窒素ガスを１〜１０Ｌ／分吹き付けて、第２加熱用ヒーターの温度分布を制御する。その他の製造条件は実施例１と同じとする。
得られるガラス母材の比屈折率差は０．３５±０．００３％となる。
【００４７】
［比較例２］
実施例１と同じガラス微粒子堆積体を図６に記載するヒーターが６段構成の加熱炉で加熱し、ガラス母材を作製する。ヒーターヘ供給する電力はヒーター表面を放射温度計で測定する温度に対して、制御をかける。
まず、ガラス微粒子堆積体を加熱炉内に設置し、炉内にＣｌ２：１（Ｌ／分）とＨｅ：２０（Ｌ／分）の混合ガスを流し、同時に昇温を行い、ガラス微粒子堆積体全長を１１００℃として、１Ｈ加熱する。次いで、炉内にＨｅガスを２０（Ｌ／分）導入する。同時に昇温を行い、下部ヒーターを１５５０℃に制御する。下部ヒーターが所望温度に到達したら１Ｈ保持する。その後、下部ヒーターの温度を下げて、下から２番目のヒーターの温度を１５５０℃に昇温し、１Ｈ保持する。このような昇降温を繰り返して、上部ヒーターによる加熱が終了した時点で、透明ガラス母材を引き上げる。ガラス母材の比屈折率差を長手方向各位置で測定すると、０．３５±０．００６％となる。
【００４８】
実施例１、２、３において、Ｃｌ２とＨｅの混合ガス雰囲気で加熱を行っている加熱工程は、Ｃｌ２とＨｅ以外の不活性ガス雰囲気で加熱を行っても、同様の効果が得られる。また、Ｈｅガス雰囲気で加熱を行っている加熱工程は窒素ガスが微量に混入しても、同様の効果が得られる。
【符号の説明】
【００４９】
１１  ガラス母材の製造装置
１３  加熱炉
１９  炉心管（容器）
２７  ガラス微粒子堆積体
３７  ヒーター
３９  第２加熱用ヒーター
４１  補助ヒーター（温度調整手段）
５７  ガス導入部（温度調整手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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