(57)【要約】【課題】  ガラス微粒子堆積体の成長速度の変化にかかわらず屈折率分布の長手方向の変動を抑えて光ファイバの特性の安定化を図ることができる光ファイバの製造方法を得る。【解決手段】  屈折率を調整する添加剤の供給流量をガラス微粒子堆積体１４の成長速度の変化に対応して調整する。これにより、製造されるガラス微粒子堆積体１４の屈折率分布ΔＮの長手方向の変動を抑えて、光ファイバの特性を安定化する。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス微粒子堆積体をＶＡＤ法で堆積させる光ファイバの製造方法であって、
屈折率を調整する添加剤の供給流量を前記ガラス微粒子堆積体の軸方向の成長速度に比例して増減するよう調整することを特徴とする光ファイバの製造方法。
【請求項２】
前記軸方向の成長速度に対する前記添加剤の供給流量の比を所定範囲内に設定することを特徴とする請求項１に記載の光ファイバの製造方法。
【請求項３】
前記軸方向の成長速度に対するＧｅＣｌ４の供給流量の比を０．００２〜０．００５ＳＬＭ・ｈ／ｍｍの範囲に設定することを特徴とする請求項２に記載の光ファイバの製造方法。
【請求項４】
前記軸方向の成長速度に対するＧｅＣｌ４の供給流量の比を±０．０００５ＳＬＭ・ｈ／ｍｍの範囲内で調整することを特徴とする請求項２に記載の光ファイバの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光ファイバの製造方法に係り、例えばＶＡＤ法でガラス微粒子を堆積させて光ファイバを製造する光ファイバの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ＶＡＤ法でガラス微粒子を堆積させて光ファイバ母材を製造する方法が知られている（例えば特許文献１、２参照）。
特許文献１に記載された光ファイバの製造方法では、第１コアおよび第２コアを有する多孔質母材を製造する際に、第２のコア部形状が一定となるようにして、第１のコア用バーナの火炎を安定化させて、多孔質母材を製造し、屈折率分布の長手方向の変動を抑えるようにしている。このとき、第２のコア形状を安定化させるために、第２のコア形状を検出し、バーナ位置、ガス流量条件、多孔質母材位置のいずれかを制御している。
【０００３】
また、特許文献２に記載の光ファイバの製造方法では、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、長手方向の屈折率分布を安定化させるようにしている。
【特許文献１】特開平９−２２７１４７号公報
【特許文献２】特開２００４−３０７２３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、光ファイバの製造工程でコアにスス付けしてガラス微粒子堆積体を形成する際に、通常、軸方向の成長速度（上昇速度）はガラス微粒子堆積体の外径が一定となるように制御されるので、成長速度が変動する場合がある。一方、スス付けしたガラス微粒子堆積体の屈折率分布（ΔＮ）を一定となるように調整するために、スス付けの際に屈折率を調整する添加剤（例えば、ＧｅＣｌ４）は成長速度に依らず、常に一定の流量で添加することが行われている。
即ち、前述した特許文献１および特許文献２に記載の光ファイバの製造方法においては、屈折率を調整する添加剤の供給流量を一定としているため、成長速度が変化した場合には、製造された光ファイバの屈折率分布が長手方向に変動し、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。
【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、ガラス微粒子堆積体の成長速度の変化にかかわらず屈折率分布の長手方向の変動を抑えて光ファイバの特性の安定化を図ることができる光ファイバ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】
【０００６】
前述した目的を達成するために、本発明にかかる光ファイバの製造方法の第１の特徴は、ガラス微粒子堆積体をＶＡＤ法で堆積させる光ファイバの製造方法であって、屈折率を調整する添加剤の供給流量を前記ガラス微粒子堆積体の軸方向の成長速度に比例して増減するよう調整することにある。
【０００７】
このように構成された光ファイバの製造方法においては、屈折率を調整する添加剤の供給流量をガラス微粒子堆積体の成長速度の変化に比例して増減し、例えば、成長速度が上昇したときには添加剤の供給流量を増加することにより、屈折率分布の長手方向の変動を抑えて、光ファイバの特性を安定化することができる。
【０００８】
また、本発明にかかる光ファイバの製造方法の第２の特徴は、上記本発明の第１の特徴において、前記軸方向の成長速度に対する前記添加剤の供給流量の比を所定範囲内に設定することにある。
【０００９】
このように構成された光ファイバの製造方法においては、成長速度に応じて変化させる添加剤の供給流量を所定範囲内に抑えることにより、ガラス微粒子堆積体の屈折率分布の変動の範囲を所定範囲内に抑えることができる。
【００１０】
また、本発明にかかる光ファイバの製造方法の第３の特徴は、上記本発明の第２の特徴において、前記軸方向の成長速度に対するＧｅＣｌ４の供給流量の比を０．００２〜０．００５ＳＬＭ・ｈ／ｍｍの範囲に設定することにある。
【００１１】
このように構成された光ファイバの製造方法においては、成長速度に応じて変化させる添加剤の供給流量を０．００２〜０．００５ＳＬＭ・ｈ／ｍｍの所定範囲内に抑えることにより、ガラス微粒子堆積体の屈折率分布の長手方向の変動の範囲を所望の範囲内に抑えることができる。
【００１２】
また、本発明にかかる光ファイバの製造方法の第４の特徴は、上記本発明の第２の特徴において、前記軸方向の成長速度に対するＧｅＣｌ４の供給流量の比を±０．０００５ＳＬＭ・ｈ／ｍｍの範囲内で調整することにある。
【００１３】
このように構成された光ファイバの製造方法においては、軸方向の成長速度に対するＧｅＣｌ４の供給流量の値を±０．０００５ＳＬＭ・ｈ／ｍｍの範囲内で調整することにより、屈折率分布の長手方向の変動を大きくさせることなく所望の範囲内とすることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、屈折率を調整する添加剤の供給流量をガラス微粒子堆積体の成長速度の変化に対応して調整するようにしたので、製造されるガラス微粒子堆積体の屈折率分布の長手方向の変動を抑えて、光ファイバの特性を安定化することができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明に係る好適な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明に係る光ファイバの製造方法を実施する製造装置の一例を示す構成図、図２は成長速度に対する添加剤の流量の比が変動すると、屈折率分布も変動することを示すグラフ、図３は成長速度に対する添加剤の流量の比を所定の値に保つことにより屈折率分布が所定の値を保持することを示すグラフ、図４は成長速度に対応して添加剤の供給流量を調整することにより、成長速度が変動しても屈折率分布が変動しないことを示すグラフである。
【００１６】
図１に示すように、本発明の光ファイバの製造方法を実施するための製造装置１０では、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を取り付けてある。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によって回転すると共に昇降するようになっている。この昇降装置１５は、制御装置１６によって引き上げ速度が制御されている。
【００１７】
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、各々のバーナ１７、１８に燃料ガス、原料ガス、例えばＧｅＣｌ４のような屈折率を調整する添加剤等のガスを、供給量を制御して供給する。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。
なお、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。
【００１８】
従って、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、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の表面に堆積させる。そして、ガラス微粒子堆積体１４が所定の外径となるように昇降装置１５によりガラス微粒子堆積体１４を引き上げ、このときの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、測定された成長速度に基づいて、屈折率分布が長手方向に変動しないように屈折率を調整する添加剤（ＧｅＣｌ４）の供給流量を制御する。
【００１９】
次に、本発明にかかる光ファイバの製造方法について説明する。
本発明にかかる光ファイバの製造方法では、ガラス微粒子堆積体１４をＶＡＤ法で堆積させるものであって、既述したように、屈折率を調整する添加剤の供給流量をガラス微粒子堆積体１４の軸方向の成長速度に比例して増減する。
【００２０】
添加剤であるＧｅＣｌ４の流量の調整としては、軸方向の成長速度が上昇した場合には、添加剤の流量を増加させるようにすることができる。あるいは、成長速度が低下した場合には、添加剤の流量を減少させるようにすることも可能である。すなわち、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、成長速度が上昇している場合にはガス供給装置１９に添加剤の供給流量を増すように指令する。また、成長速度が減少している場合には、ガス供給装置１９に添加剤の供給流量を減少するように指令する。
これにより、成長速度に対応した添加剤の供給流量を調整することが可能になる。
【００２１】
また、ガラス微粒子堆積体１４の軸方向の成長速度に対し、添加剤であるＧｅＣｌ４の供給流量の比（ａ）を所定範囲内に設定するのが望ましい。すなわち、ａ＝ＧｅＣｌ４の供給流量（ＳＬＭ）／成長速度（ｍｍ／ｈ）としたときに、ａの所定範囲としては、０．００２〜０．００５ＳＬＭ・ｈ／ｍｍとするのが望ましい。
さらに、軸方向の成長速度に対する添加剤の供給流量の比（ａ）を０．００２〜０．００５ＳＬＭ・ｈ／ｍｍ内に抑える際に、ａを±０．０００５ＳＬＭ・ｈ／ｍｍの範囲内で調整するのが望ましい。
これにより、ガラス微粒子堆積体１４の屈折率分布ΔＮの変動の範囲を所定範囲内に抑えることができる。
【００２２】
以上、説明した光ファイバの製造方法によれば、屈折率を調整する添加剤であるＧｅＣｌ４の供給流量をガラス微粒子堆積体１４の成長速度の変化に比例して増減するようにしたので、製造されるガラス微粒子堆積体１４の屈折率分布ΔＮの長手方向の変動を抑えて、光ファイバの特性を安定化することができる。
【００２３】
（実施例）
図２には、ａ（添加剤の流量／成長速度）の値を変化させたときに、屈折率分布ΔＮが変化する状態を示している。例えば、ａの値が０．００２ＳＬＭ・ｈ／ｍｍの時には屈折率分布ΔＮ＝０．３３（％）、ａの値が０．００５ＳＬＭ・ｈ／ｍｍの時には屈折率分布ΔＮ＝０．４（％）となる。すなわち、ａを所定の範囲０．００２〜０．００５ＳＬＭ・ｈ／ｍｍとなるように制御することにより、ΔＮは０．３３〜０．４（％）の範囲に収めることができる。この関係から、例えば、屈折率分布ΔＮ＝０．３７（％）となるようなａの値は、図３に示すように、０．００３ＳＬＭ・ｈ／ｍｍとなる。
従って、屈折率分布ΔＮ＝０．３７（％）とするために、ａが０．００３ＳＬＭ・ｈ／ｍｍで一定となるように、成長速度に対応して添加剤の流量を調整する。
【００２４】
図４には、ａが０．００３ＳＬＭ・ｈ／ｍｍで一定となるように、成長速度に対応して添加剤であるＧｅＣｌ４の供給流量を制御した。その結果、成長速度が長手方向に変動した場合でも、屈折率分布ΔＮは一定値（ここでは０．３７±０．００１（％））を示し、屈折率分布ΔＮの変動を抑えることができた。
【００２５】
（比較例）
成長速度に対して添加剤の供給流量を調整しない場合が図５および図６に示されている。図５に示すように、成長速度に対して添加剤の供給流量を一定に保つと、屈折率分布ΔＮは成長速度が増すに従って小さくなっているのがわかる。例えば、成長速度が５０ｍｍ／ｈから１２０ｍｍ／ｈまで上昇するときに添加剤の供給流量を０．２５５（ＳＬＭ）で一定に保持すると、ΔＮは０．４（％）から０．３３（％）まで変動していることがわかる。
【００２６】
また、図６に示すように、長手方向位置すなわち成長長さに対して添加剤の供給流量を一定に保つと、前述した成長速度の変化の場合と同様に、屈折率分布ΔＮは成長長さが増すに従って小さくなっているのがわかる。例えば、成長長さが１００ｍｍから８００ｍｍまで成長するときに添加剤の供給流量を０．２５５（ＳＬＭ）で一定に保持すると、ΔＮは０．４（％）から０．３３（％）まで変動していることがわかる。
このように、添加剤の供給流量を調整しない場合には、屈折率分布ΔＮは成長速度や成長長さが長くなったときに長手方向に変動することになり、光ファイバの特性が安定しないことになる。
【００２７】
なお、本発明の光ファイバの製造方法は、前述した実施形態に限定されるものでなく、適宜な変形，改良等が可能である。
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に対して添加剤の流量を調整したが、この他、昇降装置１５に設けられている駆動モータやギヤ装置等の回転数から成長速度を検出して添加剤の調整を行うことも可能である。この場合には、成長速度測定装置２１を設ける必要がなくなる。
【００２８】
また、前述した実施形態においては、図４に示したように、直接、成長速度に対して添加剤の流量を調整する場合について説明したが、図７に示すように、ガラス微粒子堆積体１４の長手方向位置すなわち成長長さに対して添加剤の流量を調整することも可能である。この場合には、成長長さと成長速度との間に一定の関係がある場合である。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
以上のように、本発明に係る光ファイバの製造方法は、屈折率を調整する添加剤の供給流量をガラス微粒子堆積体の成長速度の変化に対応して調整するようにしたので、製造されるガラス微粒子堆積体の屈折率分布の長手方向の変動を抑えて、光ファイバの特性を安定化することができるという効果を有し、例えばＶＡＤ法でガラス微粒子を堆積させて光ファイバを製造する光ファイバの製造方法等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明に係る光ファイバの製造方法を実施する製造装置の一例を示す構成図である。
【図２】成長速度に対する添加剤の供給流量の比が変動すると、屈折率分布も変動することを示すグラフである。
【図３】成長速度に対する添加剤の供給流量の比を所定の値に保つことにより屈折率分布が所定の値を保持することを示すグラフである。
【図４】成長速度に対応して添加剤の供給流量を調整することにより、成長速度が変動しても屈折率分布が変動しないことを示すグラフであり、本発明の効果を示すものである。
【図５】成長速度の変動に対して添加剤の供給流量を一定に保持する場合には、屈折率分布が変動することを示すグラフである。
【図６】ガラス微粒子堆積体の長手方向位置に対して添加剤の供給流量を一定に保持する場合には、屈折率分布が長手方向に変動することを示すグラフである。
【図７】ガラス微粒子堆積体の長手方向位置に対応して添加剤の供給流量を調整することにより、長手方向位置にかかわらず屈折率分布が変動しないことを示すグラフである。
【符号の説明】
【００３１】
１４  ガラス微粒子堆積体
【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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【図７】
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