(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
クラッドとなるガラスパイプに対し、コアまたはコアとクラッドの一部となるガラスロッドを内挿し、上記ガラスパイプとガラスロッドとの間の隙間を減圧しながら上記ガラスパイプとガラスロッドとを溶着して一体化させる光ファイバ用母材の製造方法において、
上記ガラスロッドの一端に、このガラスロッドと略同外径の中空パイプにより形成された補助杆の一端を突き合わせて同軸上に延びるように直列に接合し、
この補助杆の接合端を、チャックによって垂直になるように保持された上記ガラスパイプと、上記ガラスロッドとの間の隙間に位置付け、
上記ガラスロッドの他端側と、一端側の補助杆とのそれぞれをチャックにより支持することで、上記ガラスロッドを軸方向に互いに離れた２点で支持すると共に、上記ガラスパイプとガラスロッドとが同軸になるように位置調整し、その後、ガラスパイプの両端を封止し、
上記補助杆の接合端近傍に開けた連通孔及び上記補助杆の内孔を通して吸引することにより上記隙間の空間を減圧するようにする
ことを特徴とする光ファイバ用母材の製造方法。
【請求項２】
請求項１において、
内孔から径方向に貫通した貫通孔が連通孔として形成された補助杆を用いるようにすることを特徴とする光ファイバ用母材の製造方法。
【請求項３】
請求項１において、
開口端から軸方向に凹とした凹溝が連通孔として形成された補助杆を用いるようにすることを特徴とする光ファイバ用母材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特にガラスロッドにガラスパイプを被せ両者を一体化させるロッドインチューブ法による光ファイバ用母材の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、この種の光ファイバ用母材の製造方法として、図４に示すように、クラッドとなる比較的肉厚のガラスパイプ（ジャケット管）１内を減圧した状態に維持しつつ、上記ガラスパイプ１と、このガラスパイプ１に内挿されたガラスロッド２とを溶着させて一体化するロッドインチューブ法が知られている。このものでは、チャック６ｂにより垂直支持された上記ガラスパイプ１に対しガラスロッド２を内挿した後、上記ガラスパイプ１の上下方向一端側（上端側）に溶着した補助パイプ５の外周面の２〜３箇所を加熱して内方に突出する突起部７，７を形成し、各突起部７の先端を上記ガラスロッド２の外周面に点付けることにより上記ガラスロッドの上端側を上記ガラスパイプ１の軸心位置に支持する一方、上記ガラスパイプ１の他端側（下端側）に溶着した補助パイプ５の開口を封止して上記ガラスロッド２を支持するようにしている。そして、上記上端側の補助パイプ５の開口より強制吸引して上記ガラスパイプ１とガラスロッド２との間の環状の隙間９を減圧状態にし、これを維持しつつ上記ガラスパイプ１及びガラスロッド２をその下端側から上端側にかけて図示省略の環状の電気炉により順次加熱していき、両者を順次溶着させて一体化するようにしている。なお、６ａは上記ガラスパイプ２の下端に同軸上に接合された補助棒４を支持するためのチャック、６ｃは上記上端側の補助パイプ５を支持するためのチャックである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来の光ファイバ用母材の製造方法においては、ガラスロッドの上端側を点付けにより支持するようにしているため、上記ガラスロッドをガラスパイプの軸心位置に精度よく位置付けることが困難であり、上記ガラスロッドの軸心位置に対する偏心量が大きくなってしまうという問題がある。そこで、上記偏心量による影響を小さくするために、上記ガラスロッドの外周面とガラスパイプの内周面との間の隙間の間隔（クリアランス）を小さくする方法が採られている。
【０００４】
ところが、上記ガラスパイプ及びガラスロッドの寸法は、その製作誤差等により完全に均一とはならない場合があるため、上記クリアランスを小さくすれば、上記ガラスパイプとガラスロッドとがこすれ合うおそれが生じることになる。そして、このようなこすれ合いが生じると、母材、更には光ファイバ内の気泡発生の原因ともなる。また、上記の如きガラスパイプ及びガラスロッドの寸法誤差は長尺なものになればなるほど大きくなるため、長尺な光ファイバ用母材の製造はより一層困難なものになる。
【０００５】
さらに、上記突起部には加熱することによる残留歪みが残ることがあり、この残留歪みに起因して上記ガラスパイプ等に割れが生じるおそれもある。このような割れが生じると、その微細な破片に起因して、母材、更には光ファイバ中に気泡が発生するおそれもある。
【０００６】
加えて、光ファイバ用母材の製造においては、光ファイバの特性であるΔＮ（比屈折率差）、及び、このΔＮの平方根の値に対して比例関係にあるＣ／Ｃ（コア・クラッド比）の値を設定して、その設定値に合わせたものを製造することになる。しかし、上記クリアランスを小さくして製造しなければならないという制約があるため、まず、ガラスロッドに対してガラスパイプを被覆してその外径を大きなものにし、次いで、上記外径が大きくなったガラスロッドをガラスパイプに内挿して、クリアランスが小さくなった状態でもう一度被覆することにより設定Ｃ／Ｃに対応する母材を製造するというように被覆を複数回繰り返す方法をとる必要があり煩雑なものとなる。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ガラスロッドをガラスパイプの軸心位置に精度よく位置させることで、光ファイバ用母材の製造における不都合を解消し、製造の容易化を図ることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、クラッドとなるガラスパイプに対し、コアまたはコアとクラッドの一部となるガラスロッドを内挿し、上記ガラスパイプとガラスロッドとの間の隙間を減圧しながら上記ガラスパイプとガラスロッドとを溶着して一体化させる光ファイバ用母材の製造方法を前提としている。この方法において、上記ガラスロッドの一端に、このガラスロッドと略同外径の中空パイプにより形成された補助杆の一端を突き合わせて同軸上に延びるように直列に接合し、この補助杆の接合端を、チャックによって垂直になるように保持された上記ガラスパイプと、上記ガラスロッドとの間の隙間に位置付け、上記ガラスロッドの他端側と、一端側の補助杆とのそれぞれをチャックにより支持することで、上記ガラスロッドを軸方向に互いに離れた２点で支持すると共に、上記ガラスパイプとガラスロッドとが同軸になるように位置調整し、その後、ガラスパイプの両端を封止し、上記補助杆の接合端近傍に開けた連通孔及び内孔を通して吸引することにより上記隙間の空間を減圧する構成とする方法である。
【０００９】
上記の構成の場合、ガラスロッドの他端側と、その一端側の補助杆とにより、ガラスロッド自体をガラスパイプを挟んで両側の２点でチャックにより支持されるため、このガラスロッドを、チャックによって垂直になるように保持されたガラスパイプの軸心位置に精度よく位置させることが容易になり、その偏心量を可及的に小さくすることが可能になる。これにより、上記ガラスロッドとガラスパイプとのクリアランスを大きくして光ファイバ用母材を製造することが可能になり、上記ガラスパイプ及びガラスロッドがこすれ合うことを確実に回避することが可能になる。また、上記ガラスパイプ及びガラスロッドが長尺になりその寸法誤差等が大きくなっても、クリアランスを大きくすることが可能なため、上記ガラスパイプ及びガラスロッドがこすれ合うことを回避して長尺の母材の製造の容易化及び確実化が図られる。さらに、上記ガラスパイプの両端開口を封止しているため、上記ガラスパイプとガラスロッドとの間の環状の隙間が密閉された空間になる。これにより、上記隙間を効率よく減圧することが可能になる。また、点付けの場合と異なり上記ガラスパイプが破損することを防止することが可能になる。このため、光ファイバ用母材の製造における不都合を解消することが可能になる。加えて、上記クリアランスの制約がないため、ガラスロッドとガラスパイプとの断面積比を決定するだけで一度の被覆で設定Ｃ／Ｃに対応する光ファイバ用母材を製造することが可能になり、光ファイバ母材の製造の容易化が図られる。
【００１０】
また、補助杆としては内孔と上記環状の隙間とを連通させる連通孔が形成されたものを用いればよい。具体的には、請求項２記載の発明の如く、内孔から径方向に貫通した貫通孔が連通孔として形成された補助杆を用いる、または、請求項３記載の発明の如く、開口端から軸方向に凹とした凹溝が連通孔として形成された補助杆を用いればよい。
【００１１】
上記の構成の場合、連通孔のより具体的な構成を得ることが可能になり、上記隙間と内孔とを連通した状態にして、上記隙間の減圧を確実に行うことが可能になる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基いて説明する。
【００１３】
図１は、本発明の実施形態に係る光ファイバ用母材の製造装置を示し、１はクラッドとなるガラスパイプとしてのジャケット管、２はＶＡＤ法によって製造されたコア及びクラッドの一部になるガラスロッドとしてのＶＡＤロッド、３はこのＶＡＤロッド２の上下方向一端（上端）に、このＶＡＤロッド２と同軸となるように取り付けられる補助杆、４は上記ＶＡＤロッド２の上下方向他端（下端）に、このＶＡＤロッド２と同軸となるように取り付けられる補助棒である。
【００１４】
上記ジャケット管１の両端には補助パイプ５，５の各一端がそれぞれ溶着されており、この補助パイプ５，５の各他端の開口はそれぞれ加熱処理されて封止されている。
【００１５】
上記ＶＡＤロッド２は上記ジャケット管１とほぼ同長であり、上記ＶＡＤロッド２の両端がそれぞれ上記ジャケット管１の両端に対応して位置するように上記ジャケット管１に内挿されている。
【００１６】
上記補助杆３は、上記ＶＡＤロッド２とほぼ同径のパイプであり、その下端近傍には、図２に示すように、その内壁から径方向に貫通した連通孔としての貫通孔３ａ，３ａが形成されている。
【００１７】
上記ジャケット管１はチャック６ｂにより垂直になるよう把持されている一方、上記補助棒４及び補助杆３はそれぞれチャック６ａ，６ｃにより把持されており、上記チャック６ａ，６ｂ，６ｃにより、上記ジャケット管１及びＶＡＤロッド２が互いに同軸になるように位置付けられている。
【００１８】
つぎに、上記実施形態を用いた光ファイバ用母材の製造方法を説明する。
【００１９】
まず、上記ジャケット管１をチャック６ｂで垂直になるように保持して補助パイプ５，５を上記ジャケット管１の各開口端に連結するようにする。
【００２０】
次に、補助棒４を連結したＶＡＤロッド２を上記ジャケット管１内に挿通させ、その上端に補助杆３を連結するようにする。上記ＶＡＤロッド２を上記補助棒４及び補助杆３の部分でそれぞれ６ａ，６ｃにより保持する。そして、上記ジャケット管１とＶＡＤロッド２とが同軸になるよう位置調節する。そして、上記補助パイプ５，５，の各開口を加熱し、この補助パイプ５，５の各内周面を上記補助杆３または補助棒４の外周面に対してそれぞれ溶着させて上記両補助パイプ５，５の開口を封止するようにする。このとき、上記補助杆３の貫通孔３ａ，３ａは上記ジャケット管１及び両補助パイプ５，５で形成された密閉空間８内に位置しており、上記密閉空間８と内孔３ｂとが上記貫通孔３ａ，３ａを介して連通した状態になるようになる。
【００２１】
この状態で上記補助杆３の上端側の開口から強制吸引すれば、この補助杆３の貫通孔３ａ，３ａを通じて上記密閉空間８の圧力を大気圧以下に維持することができるようになる。そして、上記ジャケット管１及びＶＡＤロッド２を図示省略の環状の電気炉内に挿入し、上記の如く上記密閉空間８を大気圧以下に維持しつつ上記ジャケット管１及びＶＡＤロッド２の下端から上端にかけて順に上記環状電気炉で加熱すると、上記ジャケット管１の内周面と上記ＶＡＤロッド２の外周面とが溶着し、一体化して光ファイバ用母材を製造することができるようになる。
【００２２】
上記ＶＡＤロッド２は、補助杆３及び補助棒４を把持することにより、両端支持されるようになるため、上記ジャケット管１と同軸になるように位置調節することが容易になり、しかも、精度よく位置付けることができるようになる。このため、上記ジャケット管１の内周面とＶＡＤロッド２の外周面とのクリアランスを大きくしても、偏心量を可及的に小さくすることができるようになり、上記ジャケット管１及びＶＡＤロッド２がこすれ合うことを確実に回避することができるようになる。また、上記クリアランスを大きくすることができるため、上記ジャケット管１及びＶＡＤロッド２として長尺なものを用いても、その寸法誤差等の影響を受けずに、長尺の母材を製造することができるようになる。さらに、点付けにより上記ガラスロッド２を保持する従来の場合（図４参照）のように突起部が破損するようなおそれがなく、母材、更には光ファイバ内の気泡の原因を確実に除去することができるようになる。
【００２３】
加えて、上記クリアランスを小さくするという制約がないため、Ｃ／Ｃの設定値に合わせるには、上記ジャケット管１とＶＡＤロッド２との断面積比を決めて、一度の被覆を行うだけでよい。これにより、光ファイバ用母材の製造の容易化を図ることができるようになる。
【００２４】
＜他の実施形態＞
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の実施形態を包含するものである。すなわち、上記実施形態では、補助パイプ５，５をジャケット管１の両端に溶着するようにしているが、これに限らず、上記ジャケット管１自体の両端開口を封止するようにしてもよい。
【００２５】
上記実施形態では、補助棒４をＶＡＤロッド２の下端に溶着するようにしているが、これに限らず、例えば、上記ＶＡＤロッド２として下端側にさらに延びているものを用いて、このＶＡＤロッドをチャック６ａにより把持するようにしてもよい。
【００２６】
上記実施形態では、貫通孔３ａ，３ａにより密閉空間８と内孔３ｂとを連通させる連通孔を構成しているが、これに限らず、例えば、図３に示すように、補助杆３の開口端から軸方向に凹とした凹溝３ｃにより上記密閉空間８と上記内孔３ｂとを連通させる連通孔を構成してもよい。
【００２７】
また、上記実施形態では、ジャケット管１及びＶＡＤロッド２を加熱源としての環状電気炉１０により溶着させるようにしているが、これに限らず、加熱源として例えばバーナを用いて、上記ジャケット管１及びＶＡＤロッド２を溶着させるようにしてもよい。この場合、上記ジャケット管１及びＶＡＤロッド２を軸回りに回転させながら上記バーナにより両者を軸方向に順次加熱するのが好ましい。
【００２８】
さらに、上記実施形態では、補助杆３をＶＡＤロッド２の上端に連結し、ジャケット管１及び上記ＶＡＤロッド２の溶着を上記ジャケット管１及びＶＡＤロッド２の下端から上端に向かって行うようにしているが、これに限らず、逆に上記補助杆３を上記ＶＡＤロッド２の下端に連結し、上記ジャケット管１及びＶＡＤロッド２の溶着を上記ジャケット管１及びＶＡＤロッド２の上端から下端に向かって行うようにしてもよい。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載の発明における光ファイバ用母材の製造方法によれば、ガラスロッドが２点で支持されるため、このガラスロッドを、チャックによって垂直になるように保持されたガラスパイプの軸心位置に精度よく位置させることが容易になり、その偏心量を可及的に小さくすることができ、光ファイバ用母材の製造における不都合を解消し、製造の容易化を図ることができる。また、上記ガラスパイプとガラスロッドとの間の環状の隙間が密閉された空間になるため、上記隙間を効率よく減圧することができる。
【００３０】
請求項２または請求項３記載の発明によれば、上記請求項１記載の発明による効果に加えて、連通孔のより具体的な構成を得ることができ、上記隙間と内孔とを連通した状態にして、上記隙間の減圧を確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施形態を示す断面説明図である。
【図２】  補助杆を示す断面図である。
【図３】  他の実施形態における補助杆を示す斜視図である。
【図４】  従来のロッドインチューブ法による製造装置を示す図１対応図である。
【符号の説明】
１            ジャケット管（ガラスパイプ）
２            ＶＡＤロッド（ガラスロッド）
３            補助杆
３ａ          貫通孔（連通孔）
３ｃ          凹溝（連通孔）
【図１】
0003836583.tif 000002
【図２】
0003836583.tif 000003
【図３】
0003836583.tif 000004
【図４】
0003836583.tif 000005