(57)【要約】【課題】ガラス堆積層の割れを防ぐことができる光ファイバ用ガラス母材の製造方法を提供する。【解決手段】石英管２内にガラス原料ガスを流通させるとともに、デポジション用主熱源７を前記石英管の長さ方向に沿って往復動させつつ石英管２を加熱して石英管２の内面にガラスを堆積させるデポジション工程と、コラプス用主熱源１７を石英管２の長さ方向に沿って往復動させつつ石英管２を加熱して石英管２を中実化するコラプス工程と、を有する光ファイバ用ガラス母材の製造方法。前記コラプス工程においては、石英管２の、デポジション用主熱源７の往復動の反転位置Ｒ１，Ｒ２に相当する部分を、補助熱源１８により加熱する。【選択図】図１
2016008165.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
石英管内にガラス原料ガスを流通させるとともに、デポジション用主熱源を前記石英管の長さ方向に沿って往復動させつつ前記石英管を加熱することによって前記石英管の内面にガラスを堆積させるデポジション工程と、
コラプス用主熱源を石英管の長さ方向に沿って往復動させつつ前記石英管を加熱することによって前記石英管を中実化するコラプス工程と、を有し、
前記コラプス工程において、前記石英管の、前記デポジション用主熱源の往復動の反転位置に相当する部分を、補助熱源により加熱する光ファイバ用ガラス母材の製造方法。
【請求項２】
前記コラプス工程において、前記コラプス用主熱源が前記デポジション用主熱源の反転位置に近づく際に、前記補助熱源を、前記反転位置に相当する部分を加熱可能な初期位置から退避させ、
前記コラプス用主熱源が前記反転位置から離れる際に、前記補助熱源を前記初期位置に戻す請求項１に記載の光ファイバ用ガラス母材の製造方法。
【請求項３】
前記コラプス用主熱源は、前記石英管が挿通可能な筒状の加熱媒体と、前記加熱媒体を誘導加熱により加熱する誘導コイルと、を有する誘導加熱炉である請求項１または２に記載の光ファイバ用ガラス母材の製造方法。
【請求項４】
石英管の内面にガラスを堆積させるデポジション装置と、前記ガラスが堆積した前記石英管を中実化するコラプス装置と、を備え、
前記デポジション装置は、前記石英管にガラス原料ガスを供給する原料ガス供給手段と、前記石英管の長さ方向に沿って往復動させつつ前記石英管を加熱することによって前記石英管の内面にガラスを堆積させるデポジション用主熱源と、を有し、
前記コラプス装置は、前記石英管の長さ方向に沿って往復動させつつ前記石英管を加熱することによって前記石英管を中実化するコラプス用主熱源と、補助熱源とを有し、
前記補助熱源は、前記石英管の、前記デポジション用主熱源の往復動の反転位置に相当する部分を加熱可能である光ファイバ用ガラス母材の製造装置。
【請求項５】
前記補助熱源を移動させる補助搬送機構をさらに備え、
前記補助搬送機構は、前記コラプス用主熱源が前記反転位置に近づく際に、前記補助熱源を、前記反転位置を含む位置から退避させ、かつ前記コラプス用主熱源が前記反転位置から離れる際に、前記補助熱源を、前記反転位置を含む位置に戻すように構成されている請求項４に記載の光ファイバ用ガラス母材の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＶＤ法を用いた光ファイバ用ガラス母材の製造方法および製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバ用ガラス母材の製造には、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  ｐｈａｓｅ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法が広く用いられている。ＣＶＤ法としては、例えばＭＣＶＤ（Ｍｏｄｉｆｉｅｄ  ＣＶＤ）法、ＦＣＶＤ（Ｆｕｒｎａｃｅ  ＣＶＤ）法、ＰＣＶＤ（Ｐｌａｓｍａ−Ｅｎｈａｎｃｅｄ  ＣＶＤ）法がある。
ＣＶＤ法は、屈折率制御性がよいため、複雑な屈折率プロファイルや比屈折率差の大きい屈折率分布を持つ光ファイバの製造に好適である。
【０００３】
ＣＶＤ法は、石英管内にガラスを堆積させる工程（デポジション工程）と、石英管を中実化する工程（コラプス工程）とを有する。
デポジション工程では、石英管内に原料ガスを流すとともに、熱源（バーナ、加熱炉、共振器など）を往復動させつつ石英管を加熱し、スート（ガラス微粒子）を石英管内に複数層に堆積させる。
コラプス工程においては、熱源を往復動させつつ石英管を加熱し、中実化を行う。
【０００４】
デポジション工程では、熱源の往復動の反転位置付近において原料ガスの反応が不十分となることにより、不均質ガラス（組成、粒子径、層の厚さなどが不均一であるガラス）が石英管内に堆積することがある。
不均質ガラスは、剥離しやすい状態で石英管内面に形成されるため、石英管との界面において強い応力が生じることがある。特に、ドーパント量（特にＧｅＯ２）が多いガラス母材を作製する場合には、ガラス堆積層と石英管の熱膨張率の違いが大きくなるため、ガラス堆積層と石英管との界面において強い応力が生じやすい。
この応力を原因として、デポジション工程の後に石英管の温度が低下した際や、コラプス工程において、ガラス堆積層等に割れが生じることがあった。
【０００５】
この問題を解決し得る製造方法としては、特許文献１に記載の方法がある。特許文献１に記載の製造方法では、熱源（バーナ）の反転位置に相当する箇所に、ガラス堆積層が薄い割れ停止部を形成することで、ガラス堆積層の割れの拡大を防ぐことができるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４０６２９１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前記製造方法では、ガラス堆積層等の割れを完全に防ぐことは難しかった。
本発明は、ガラス堆積層等の割れを防ぐことができる光ファイバ用ガラス母材の製造方法および製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様は、石英管内にガラス原料ガスを流通させるとともに、デポジション用主熱源を前記石英管の長さ方向に沿って往復動させつつ前記石英管を加熱することによって前記石英管の内面にガラスを堆積させるデポジション工程と、コラプス用主熱源を石英管の長さ方向に沿って往復動させつつ前記石英管を加熱することによって前記石英管を中実化するコラプス工程と、を有し、前記コラプス工程において、前記石英管の、前記デポジション用主熱源の往復動の反転位置に相当する部分を、補助熱源により加熱する光ファイバ用ガラス母材の製造方法を提供する。
前記コラプス工程においては、前記コラプス用主熱源が前記デポジション用主熱源の反転位置に近づく際に、前記補助熱源を、前記反転位置に相当する部分を加熱可能な初期位置から退避させ、前記コラプス用主熱源が前記反転位置から離れる際に、前記補助熱源を前記初期位置に戻すことが好ましい。
前記コラプス用主熱源は、前記石英管が挿通可能な筒状の加熱媒体と、前記加熱媒体を誘導加熱により加熱する誘導コイルと、を有する誘導加熱炉であることが好ましい。
【０００９】
本発明の一態様は、石英管の内面にガラスを堆積させるデポジション装置と、前記ガラスが堆積した前記石英管を中実化するコラプス装置と、を備え、前記デポジション装置は、前記石英管にガラス原料ガスを供給する原料ガス供給手段と、前記石英管の長さ方向に沿って往復動させつつ前記石英管を加熱することによって前記石英管の内面にガラスを堆積させるデポジション用主熱源と、を有し、前記コラプス装置は、前記石英管の長さ方向に沿って往復動させつつ前記石英管を加熱することによって前記石英管を中実化するコラプス用主熱源と、補助熱源とを有し、前記補助熱源は、前記石英管の、前記デポジション用主熱源の往復動の反転位置に相当する部分を加熱可能である光ファイバ用ガラス母材の製造装置を提供する。
光ファイバ用ガラス母材の製造装置は、前記補助熱源を移動させる補助搬送機構をさらに備え、前記補助搬送機構は、前記コラプス用主熱源が前記反転位置に近づく際に、前記補助熱源を、前記反転位置を含む位置から退避させ、かつ前記コラプス用主熱源が前記反転位置から離れる際に、前記補助熱源を、前記反転位置を含む位置に戻すように構成されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の態様によれば、コラプス工程において補助熱源を用いるため、反転位置付近においてガラス層を十分に加熱することで歪を緩和することができる。よって、ガラス層の割れを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の光ファイバ用ガラス母材の製造方法の一実施形態を説明する図である。（ａ）はデポジション工程に用いられるデポジション装置を示す模式図である。（ｂ）は、コラプス工程に用いられるコラプス装置を示す模式図である。（ｃ）はコラプス工程において主熱源が一方の反転位置に近づいた際の補助熱源の動作を示す模式図である。（ｄ）はコラプス工程において主熱源が他方の反転位置に近づいた際の補助熱源の動作を示す模式図である。
【図２】光ファイバ用ガラス母材の製造工程を説明する模式図である。（ａ）はデポジション工程によってガラス層が形成された石英管を示す図である。（ｂ）はコラプス工程における主熱源および補助熱源の動作を示す図である。（ｃ）はコラプス工程において補助熱源の退避を行わない場合における主熱源および補助熱源の動作を示す図である。
【図３】石英管の加熱停止後の経過時間と、石英管の表面温度との関係を示す図である。
【図４】光ファイバの屈折率分布を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１（ａ）および図１（ｂ）は、本発明の光ファイバ用ガラス母材の製造方法の一実施形態に使用できる光ファイバ用ガラス母材の製造装置１を示す概略構成図である。
図１（ａ）は、製造装置１においてデポジション工程に用いられるデポジション装置１Ａを示すものである。
デポジション装置１Ａは、石英管２に原料ガス（ガラス原料ガス）を供給するガス供給管３（原料ガス供給手段）と、石英管２の一方端２ａが気密に接続される上流側チャック４と、石英管２の他方端２ｂが気密に接続される下流側チャック５と、石英管２内のガスを排出するガス排出管６と、石英管２を加熱する主熱源７（デポジション用主熱源）と、を備えている。
【００１３】
主熱源７は、石英管２の外に設けられた加熱手段である。主熱源７は、特に限定されず、任意の熱源を用いてよい。例えば、加熱炉を用いてもよいし、共振器を用いてもよいし、バーナ（酸水素バーナ等）を用いてもよい。加熱炉としては、誘導加熱炉、抵抗加熱炉が使用できる。
主熱源７は、石英管２の長さ方向（図１（ａ）における左右方向）に往復動可能であり、石英管２の長さ方向に沿って往復動しつつ石英管２を加熱可能である。
図１（ａ）において、Ｒ１，Ｒ２は、主熱源７の往復動の反転位置を示す。反転位置Ｒ１，Ｒ２は、例えば、主熱源７が反転する時点での主熱源７の中央の位置である。
【００１４】
主熱源７を往復動可能とするには、主熱源７を保持して石英管２の長さ方向に搬送する主搬送機構を用いることができる。
主搬送機構は、例えば、石英管２の長さ方向に沿うガイドレール１１と、このガイドレール１１に沿って主熱源７を移動させる駆動手段１２と、主熱源７の移動方向および速度を制御する制御部（図示略）と備えた構成としてよい。
駆動手段１２としては、モータ等が使用できる。
【００１５】
デポジション装置１Ａは、石英管２を中心軸回りに回転させる回転手段（図示略）を備えていることが望ましい。
【００１６】
図１（ｂ）は、製造装置１においてコラプス工程に用いられるコラプス装置１Ｂを示すものである。
コラプス装置１Ｂは、石英管２に圧力調整用のガスを供給するガス供給管１３と、石英管２の一方端２ａが気密に接続される上流側チャック１４と、石英管２の他方端２ｂが気密に接続される下流側チャック１５と、石英管２内のガスを排出するガス排出管１６と、石英管２を加熱する主熱源１７（コラプス用主熱源）と、石英管２の、反転位置Ｒ１，Ｒ２に相当する部分を加熱する一対の補助熱源１８，１８と、を備えている。
【００１７】
主熱源１７は、石英管２の外に設けられた加熱手段である。主熱源１７としては、加熱炉を用いてもよいし、バーナ（酸水素バーナ等）を用いてもよい。
主熱源１７としては、加熱炉を用いることが好ましい。加熱炉を用いれば、バーナ（酸水素バーナ等）を使用する場合に比べ、水分がガラス母材に混入するのを抑えることができるため、ＯＨ損失を抑えることができる。
【００１８】
加熱炉としては、誘導加熱炉、抵抗加熱炉が使用できる。
誘導加熱炉は、例えば石英管２が挿通可能な筒状の加熱媒体と、前記加熱媒体を誘導加熱により加熱する誘導コイルと、を有する構造である。抵抗加熱炉は、例えば石英管２が挿通可能なヒータを有する構造である。
主熱源１７としては、誘導加熱炉が好ましい。誘導加熱炉を使用すれば、石英管２の長さ方向や周方向に温度の偏りが生じにくいため、コラプス工程における石英管２の扁平化（非円化）が起こりにくい。よって、ガラス母材のコア非円率を低くできる。
誘導加熱炉は昇温速度が高いため、コラプス工程に要する時間を短縮し、製造効率を高める点でも有利である。
また、誘導加熱炉には、小型化しやすいというメリットもある。主熱源１７を小型化できれば、補助熱源１８の退避の際の移動距離を小さくできるため、石英管２の端部に取り付けるダミー石英管を短くできる。よって、旋盤の小型化も可能となる。
【００１９】
主熱源１７は、石英管２の長さ方向（図１（ｂ）における左右方向）に往復動可能であり、石英管２の長さ方向に沿って往復動しつつ、石英管２を加熱することができる。
主熱源１７を往復動可能とするには、主熱源１７を保持して石英管２の長さ方向に搬送する主搬送機構を用いることができる。
主搬送機構は、例えば、石英管２の長さ方向に沿うガイドレール２１と、このガイドレール２１に沿って主熱源１７を移動させる駆動手段２２と、主熱源１７の移動方向および速度を制御する制御部（図示略）と備えた構成としてよい。
駆動手段２２としては、モータ等が使用できる。
【００２０】
補助熱源１８は、石英管２の外に設けられた加熱手段である。補助熱源１８としては、加熱炉を用いてもよいし、バーナ（酸水素バーナ等）を用いてもよい。
補助熱源１８としては、加熱炉が好ましい。加熱炉を用いる場合には、次の（１）、（２）の利点がある。
（１）コラプス工程では石英管２を中心軸回りに回転させることにより加熱温度の均一化を図ることができるが、石英管２の径が大きい場合（例えば外径４０ｍｍ以上）は、石英管２の軸回り方向に温度の偏りが生じやすい。
石英管２の温度が周方向で偏りがあると、部分的に温度の低い場所が生じるため、補助熱源による加熱効果が低減する。そこで石英管の割れを防止するために、補助熱源の出力(ガス流量や電力)を高める必要がある。その場合、石英管２の一部が変形し、内径が局所的に小さくなる部分（細径箇所）が生じることがある。
コラプス工程では、通常、石英管２内に圧力調整用のガス（通常は酸素ガス）を供給するが、細径箇所が形成されると、この細径箇所では石英管２内の圧力が高くなることから、均一な縮径が難しくなることがある。
補助熱源１８として加熱炉を用いると、石英管２を全周にわたって偏りなく加熱できるため、細径箇所が形成されるのを防ぐことができる。よって、コラプス工程における均一な中実化が可能となる。
（２）補助熱源１８として加熱炉を用いれば、酸水素バーナなどを用いる場合に比べ、加熱の際に石英管２内のガラス堆積層に水分が混入するおそれが少なくなる。このため、混入した水分を原因として光ファイバのＯＨ損失が増加するのを回避できる。
また、特許文献１に記載の方法では、割れ停止部を形成するため、大型のガラス母材を作製する場合は作業性が悪くなりやすいが、本実施形態の製造方法では、石英管２に局所的な変形を与える必要ないため、このような問題は生じない。また、本実施形態の製造方法では、石英管２に局所的な変形を与える必要ないため、石英管２の破損のおそれも少ない。
【００２１】
補助熱源１８に用いる加熱炉としては、誘導加熱炉、抵抗加熱炉が使用できる。
誘導加熱炉は、例えば石英管が挿通可能な筒状の加熱媒体と、前記加熱媒体を誘導加熱により加熱する誘導コイルと、を有する構造である。抵抗加熱炉は、例えば石英管が挿通可能なヒータを有する構造である。
補助熱源１８としては、特に、抵抗加熱炉が好適である。加熱温度が４００〜８００℃程度であれば、炭化ケイ素系の材料からなるヒータが好ましい。
【００２２】
図１（ｂ）に示す状態では、２つの補助熱源１８のうち、第１の補助熱源１８Ａは、一方の反転位置Ｒ１を含む位置に設置され、第２の補助熱源１８Ｂは、他方の反転位置Ｒ２を含む位置に設置されている。
補助熱源１８（１８Ａ，１８Ｂ）は、石英管２の長さ方向（図１（ｂ）における左右方向）に移動可能に構成されている。詳しくは、補助熱源１８は、主熱源１７が反転位置Ｒ１，Ｒ２に近づく際に退避し、主熱源１７が反転後、反転位置Ｒ１，Ｒ２から離れる際に元の位置に戻るように移動可能である。
【００２３】
補助熱源１８をこのように移動可能とするには、補助熱源１８を保持して石英管２の長さ方向に搬送する補助搬送機構を用いることができる。
補助搬送機構は、例えば、石英管２の長さ方向に沿うガイドレール２３と、このガイドレール２３に沿って補助熱源１８を移動させる駆動手段２４と、補助熱源１８の移動方向および速度を制御する制御部（図示略）と備えた構造としてよい。
駆動手段２４としては、モータ等が使用できる。
【００２４】
補助搬送機構の制御部は、主熱源１７の位置に関する情報に基づいて、後述のように、主熱源１７の接近とともに補助熱源１８を初期位置（例えば図１（ｂ）に示す位置）から退避させ、次いで補助熱源１８を前記初期位置に戻すように機能することが望ましい。
【００２５】
図１（ｂ）に示す状態では、補助熱源１８（１８Ａ，１８Ｂ）は、反転位置Ｒ１，Ｒ２を含む位置に設置されており、少なくとも、石英管２の、反転位置Ｒ１，Ｒ２に相当する部分（石英管２の長さ方向の位置が反転位置Ｒ１，Ｒ２と一致する箇所を含む部分）を加熱することができる。
コラプス装置１Ｂは、石英管２を中心軸回りに回転させる回転手段（図示略）を備えていることが望ましい。
【００２６】
図１（ａ）に示すデポジション装置１Ａと、図１（ｂ）に示すコラプス装置１Ｂとは、互いに同じ装置であってもよいし、互いに異なる装置であってもよい。
デポジション装置１Ａとコラプス装置１Ｂとが同じ装置である場合には、主熱源７と主熱源１７とは互いに同じものであり、主搬送機構も共通である。
また、装置１Ａ，１Ｂが互いに同じ装置である場合には、ガス供給管１３はガス供給管３と同じであり、ガス排出管１６はガス排出管６と同じである。
【００２７】
次に、図１に示す製造装置１を用いた場合を例として、光ファイバ用ガラス母材の製造方法の一例を説明する。
以下に説明する光ファイバ用ガラス母材の製造方法は、石英管２内面にガラスを堆積させるデポジション工程と、石英管２を加熱し中実化させて光ファイバ用ガラス母材を得るコラプス工程と、を有する。
図２は、光ファイバ用ガラス母材の製造工程を説明するための模式図であって、（ａ）はデポジション工程によってガラス層１０が形成された石英管２を示す図であり、（ｂ）はコラプス工程における主熱源１７および補助熱源１８の動作を示す図である。（ｃ）はコラプス工程において補助熱源１８の退避を行わない場合における主熱源１７および補助熱源１８の動作を示す図である。
図２（ｂ）では、主熱源１７の反転位置は、反転位置Ｒ１，Ｒ２よりもやや内方寄りの位置Ｒ３，Ｒ４とされている。
【００２８】
（デポジション工程）
デポジション工程は、内付け気相成長法により石英管２内面にガラスを堆積させる工程である。
図１（ａ）に示すデポジション装置１Ａを用い、ＳｉＣｌ４やＧｅＣｌ４などの原料ガス（ガラス原料ガス）を、Ｏ２やＡｒなどのキャリアガスとともにガス供給管３を通して上流側チャック４に供給し、石英管２に一方端２ａから流入させ、石英管２に流通させ、他方端２ｂから排出させる。石英管２内のガスは、下流側チャック５、ガス排出管６を通して排出する。
【００２９】
この際、石英管２を軸回りに回転させるとともに、主熱源７を石英管２の長さ方向に移動させつつ石英管２を所定の長さ範囲にわたって加熱する。
主熱源７による加熱は、主熱源７を石英管２の長さ方向に沿って往復動（トラバース）させつつ行う。例えば、主熱源７を右方に移動させ、反転位置Ｒ１に達した時点で反転させて左方に移動させ、他方の反転位置Ｒ２に達した時点で反転させる過程を繰り返すことができる。
【００３０】
これによって、図２（ａ）に示すように、原料ガスは酸化され、石英管２内面にＳｉＯ２、ＧｅＯ２などを主成分とするガラスが堆積し、ガラス層１０（スート層もしくは透明ガラス層）が形成される。
加熱温度は、製造条件（石英管２の外径、内圧、主熱源７のトラバース速度、原料ガスの流量など）により異なるが、例えば１０００〜２０００℃とすることができる。
【００３１】
（コラプス工程）
図１（ｂ）に示すように、Ｏ２やＡｒなどの圧力調整用のガスをガス供給管１３を通して上流側チャック１４に供給し、石英管２に流通させ、下流側チャック５、ガス排出管１６を通して排出する。
【００３２】
この際、石英管２を軸回りに回転させるとともに、主熱源１７を石英管２の長さ方向に移動させつつ石英管２を所定の長さ範囲にわたって加熱する。
図１（ｂ）〜図１（ｄ）および図２（ｂ）に示すように、主熱源１７による加熱は、主熱源１７を石英管２の長さ方向に沿って往復動（トラバース）させつつ行うことができる。
例えば、主熱源１７を右方に移動させ、一方の反転位置（図１（ｃ）ではＲ１、図２（ｂ）ではＲ３）に達した時点で反転させて左方に移動させ、他方の反転位置（図１（ｄ）ではＲ２、図２（ｂ）ではＲ４）に達した時点で反転させる過程を繰り返すことができる。
【００３３】
加熱温度は、製造条件により異なるが、例えば１９００〜２４００℃とすることができる。
主熱源１７を石英管２の長さ方向に移動させつつ石英管２を加熱することによって、主熱源１７の移動範囲にわたって石英管２を中実化させる。
【００３４】
補助熱源１８の加熱温度は、製造条件（石英管２の外径、内圧、主熱源１７のトラバース速度、原料ガスの流量など）により異なるが、例えば２００〜１０００℃（好ましくは５００〜８００℃）とすることができる。
この加熱温度は、２００℃以上とすることで、ガラス層１０における歪発生を抑制し、割れが生じるのを防ぐことができる。加熱温度は、１０００℃以下とすることで、ガラスの歪点（例えば約１０９０℃）から遠くなるため、歪発生を抑制し、割れが生じるのを防ぐことができる。
【００３５】
図１（ｃ）および図２（ｂ）に示すように、主熱源１７が反転位置Ｒ１に近づく際には、前記補助搬送機構を用いて、補助熱源１８（１８Ａ）を、反転位置Ｒ１を含む位置から、主熱源１７の移動方向と同じ方向（図１（ｃ）および図２（ｂ）の右方）に退避させる。
主熱源１７の反転後、主熱源１７が反転位置Ｒ１から離れる際には、補助熱源１８を初期位置（反転位置Ｒ１を含む位置）に戻す。
【００３６】
図１（ｄ）および図２（ｂ）に示すように、主熱源１７が反転位置Ｒ２に近づく際には、前記補助搬送機構を用いて、補助熱源１８（１８Ｂ）を、反転位置Ｒ２を含む位置から退避させる。
主熱源１７の反転後、主熱源１７が反転位置Ｒ２から離れる際には、補助熱源１８を初期位置（反転位置Ｒ２を含む位置）に戻す。
【００３７】
補助熱源１８が主熱源１７の接近とともに退避し、再び初期位置（反転位置Ｒ１，Ｒ２を含む位置）に戻る過程では、補助熱源１８は、主熱源１７から大きく離れないようにすることが望ましい。すなわち、補助熱源１８と主熱源１７との離間距離を所定の距離以下に維持することが好ましい。これによって、石英管２およびガラス層１０の温度を高く維持し、割れを防止できる。
補助熱源１８の移動過程では、補助熱源１８は、主熱源１７に対してある程度の離間距離を確保するのが好ましい。これによって、互いが発する熱により主熱源１７および補助熱源１８が損傷を受けるのを回避できる。
すなわち、補助熱源１８は、退避、および初期位置への復帰の過程で、主熱源１７に対する距離を所定の範囲に保つことによって、石英管２およびガラス層１０の割れを防止し、かつ主熱源１７および補助熱源１８が互いの熱で損傷するのを回避できる。
【００３８】
補助熱源１８は、石英管２の長さ方向に移動可能とされているため、補助熱源１８は、初期位置から離れた場合でも、輻射熱等により石英管２を加熱し続けることができる。このため、石英管２の温度維持の点で有利である。
【００３９】
図３は、石英管２の加熱を停止したときの石英管２の表面温度の変化を示す図である。
石英管２の表面温度が２００℃以下となると破損（割れ）が起こりやすくなるため、加熱が停止する時間は３分未満に抑えるのが好ましい。なお、石英管２の外径が３０〜５０ｍｍの範囲では、表面温度を高温（２００℃を越える温度）に維持できる時間に大きな差はなかった。
このため、デポジション工程とコラプス工程とを互いに異なる装置（図１（ｂ）および図１（ｂ）参照）で行う場合には、デポジション工程からコラプス工程への切り替えの際に、石英管２の表面温度を高く維持できるように、補助熱源１８による加熱を早めに開始する必要がある。
【００４０】
この光ファイバ用ガラス母材の製造方法によれば、コラプス工程において、補助熱源１８を用いるため、反転位置Ｒ１，Ｒ２付近においてガラス層１０を十分に加熱することで歪を緩和することができる。よって、ガラス層１０の割れを防止できる。
また、補助熱源１８を退避させるため、補助熱源１８が主熱源１７に干渉することはなく、長さ方向の広い範囲（図２（ｂ）の範囲Ｌ１）で石英管２およびガラス層１０を加熱することができる。よって、十分な長さを有するガラス母材を得ることができる。
これに対し、図２（ｃ）に示すように、補助熱源１８の退避を行わない場合には、主熱源１７の移動範囲が制限されるため、比較的狭い範囲（図２（ｃ）の範囲Ｌ２）で石英管２およびガラス層１０を加熱することになるため、得られるガラス母材は比較的短くなる。
【実施例】
【００４１】
（実施例１）
光ファイバ用の高純度合成石英管２（外径３２．０ｍｍ、内径２８．０ｍｍ、長さ１５００ｍｍ）の両端にダミー石英管を接続したものを出発石英管とした。
（デポジション工程）
図４に示すＧＩ型の屈折率分布（Δ１＝０．８％、ｒ２／ｒ１＝２．０、α＝２．１）が得られるように、ＦＣＶＤ法（主熱源７は誘導加熱炉）を用い、石英管２内にガラスを堆積させた。
図１（ａ）に示すように、主熱源７を石英管２の長さ方向に往復動（トラバース）させつつ、石英管２を加熱した。主熱源７のトラバース範囲は、石英管２の両端部の長さ１００ｍｍの範囲を除いた、長さ１３００ｍｍの範囲とした。
この工程では、石英管２の割れ防止のため、石英管２の両端部を補助熱源１８（図１（ｂ）参照。抵抗加熱炉。長さ寸法（石英管２の長さ方向の寸法）は３００ｍｍ）で加熱した。補助熱源１８の設定加熱温度は８００℃とした。
主熱源７が往復動の反転位置に近づく際には、補助熱源１８を、反転位置Ｒ１，Ｒ２を含む位置から退避させ、主熱源７が反転位置Ｒ１，Ｒ２から離れる際には、補助熱源１８を、反転位置Ｒ１，Ｒ２を含む位置に戻した。
【００４２】
（コラプス工程）
図１（ｂ）に示すように、主熱源１７（主熱源７をそのまま使用）を石英管２の長さ方向に往復動（トラバース）させつつ、石英管２を加熱した。主熱源１７のトラバース範囲は、石英管２の一端部の長さ５０ｍｍの範囲、および他端部の長さ５０ｍｍの範囲を除いた、長さ１２００ｍｍの範囲とした。
石英管２の両端部を補助熱源１８で加熱した。補助熱源１８の設定加熱温度は８００℃とした。
主熱源１７が往復動の反転位置に近づく際には、補助熱源１８を、反転位置Ｒ１，Ｒ２を含む位置から退避させ、主熱源１７が反転位置Ｒ１，Ｒ２から離れる際には、補助熱源１８を、反転位置Ｒ１，Ｒ２を含む位置に戻した。
これによって、十分な長さ寸法を有するガラス母材（外径２０．０ｍｍ、長さ１１００ｍｍ）が得られた。
このガラス母材を用いて光ファイバ素線を作製したところ、平均ＯＨ損失は０．５５ｄＢ／ｋｍであり、良好であった。
【００４３】
（実施例２）
光ファイバ用の高純度合成石英管２（外径４５．０ｍｍ、内径４１．０ｍｍ、長さ２０００ｍｍ）の両端にダミー石英管を接続したものを出発石英管とした。
（デポジション工程）
図４に示すＧＩ型の屈折率分布（Δ１＝０．８％、ｒ２／ｒ１＝２．０、α＝２．１）が得られるように、ＰＣＶＤ法（主熱源７は共振器）を用い、石英管２内にガラスを堆積させた。
Δ１はクラッドの基準領域に対するコア中心の比屈折率差であり、ｒ１、ｒ２はコア中心からの距離である。
図１（ａ）に示すように、主熱源７を石英管２の長さ方向に往復動（トラバース）させつつ、石英管２を加熱した。主熱源７のトラバース範囲は、石英管２の両端部の長さ１００ｍｍの範囲を除いた、長さ１８００ｍｍの範囲とした。
この工程では、石英管２の割れ防止のため、石英管２をオーブン（温度１１００℃）内に収容した。
なお、図４は、α乗型の屈折率分布を示す。α乗型の屈折率分布とは、クラッドの基準領域に対するコア中心の比屈折率差をΔとして、コア中心からの距離がｒである点の屈折率ｎ（ｒ）が、ｎ（ｒ）＝ｎ１［１−２Δ（ｒ／ａ）α］１／２と表される屈折率分布を指す。
【００４４】
（コラプス工程）
石英管２をオーブンから取り出し、図１（ｂ）に示すように、主熱源１７（誘導加熱炉）を石英管２の長さ方向に往復動（トラバース）させつつ、石英管２を加熱した。主熱源１７のトラバース範囲は、石英管２の一端部の長さ５０ｍｍの範囲、および他端部の長さ５０ｍｍの範囲を除いた、長さ１６００ｍｍの範囲とした。
石英管２の両端部を補助熱源１８（抵抗加熱炉。長さ方向の寸法は３００ｍｍ）で加熱した。補助熱源１８の設定加熱温度は５００℃とした。
主熱源１７が往復動の反転位置に近づく際には、補助熱源１８を、反転位置Ｒ１，Ｒ２を含む位置から退避させ、主熱源１７が反転位置Ｒ１，Ｒ２から離れる際には、補助熱源１８を、反転位置Ｒ１，Ｒ２を含む位置に戻した。
これによって、十分な長さ寸法を有するガラス母材（外径３１．０ｍｍ、長さ１５００ｍｍ）が得られた。
このガラス母材を用いて光ファイバ素線を作製したところ、平均ＯＨ損失は０．６５ｄＢ／ｋｍであり、良好であった。
【００４５】
（実施例３）
補助熱源１８の設定加熱温度を２００℃とすること以外は実施例２と同様にしてガラス母材を作製した。
コラプス工程において、石英管２およびガラス層１０の割れは発生しなかった。
これによって、十分な長さ寸法を有するガラス母材（外径３１．０ｍｍ、長さ１５００ｍｍ）が得られた。
【００４６】
（実施例４）
コラプス工程において、補助熱源１８の移動を行わないこと以外は実施例１と同様にしてガラス母材を作製した。
主熱源１７と補助熱源１８との干渉を避けるため、主熱源１７のトラバース範囲は、実施例１に比べて両端部でそれぞれ１５０ｍｍ短い、長さ９００ｍｍの範囲とした（図２（ｃ）参照）。
これによって、実施例１のガラス母材に比べやや短いガラス母材（外径２０．０ｍｍ、長さ８００ｍｍ）が得られた。
【００４７】
（実施例５）
補助熱源１８として酸水素バーナを用いたこと以外は実施例１と同様にしてガラス母材を作製した。
得られたガラス母材は、実施例１のガラス母材と同様、外径２０．０ｍｍ、長さ１１００ｍｍとなった。
このガラス母材を用いて光ファイバ素線を作製したところ、平均ＯＨ損失は０．５ｄＢ／ｋｍであり、良好であった。
ただし、コラプス工程における上流側（ガス流の上流側）の部分の約１００ｋｍについては、平均ＯＨ損失は１．１ｄＢ／ｋｍと、やや高い値であった。
また、石英管２の両端部で石英管２がやや扁平化したため、コア非円率が、長さ方向にやや変動していた。定常部で１〜５％、両端部で８〜１０％程度の非円率を示した。
【００４８】
（比較例１）
補助熱源１８を用いないこと以外は実施例１と同様にしてガラス母材を作製した。
コラプス工程において、ガラス層１０にひび（割れ）が生じたことが確認された。
【００４９】
補助熱源１８を用いた実施例１〜５では、ガラス層に割れが生じることなくガラス母材を作製できた。
また、補助熱源１８として加熱炉を用いた実施例１〜４では、酸水素バーナを用いた実施例５に比べて、ＯＨ損失が低いガラス母材が得られた。
また、コラプス工程において補助熱源１８を退避させる実施例１〜３では、十分な長さ寸法を有するガラス母材を作製できた。
【符号の説明】
【００５０】
１…製造装置、１Ａ…デポジション装置、１Ｂ…コラプス装置、２…石英管、７…デポジション用主熱源、１０…ガラス層、１７…コラプス用主熱源、１８…補助熱源、Ｒ１，Ｒ２・・・反転位置。
【図１】
2016008165.tif 000003
【図２】
2016008165.tif 000004
【図３】
2016008165.tif 000005
【図４】
2016008165.tif 000006