JP2003054973A

JP2003054973A - 光ファイバ母材の製造方法

Info

Publication number: JP2003054973A
Application number: JP2001251374A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Ito; 秀明伊藤; Masataka Kin; 正▲高▼ 金; Nobusada Nagae; 伸定長江; Akihiko Fukuda; 秋彦福田; Tomonori Shimono; 智則下野; Keiji Miyashita; 啓二宮下
Original assignee: Mitsubishi Cable Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Cable Industries Ltd
Priority date: 2001-08-22
Filing date: 2001-08-22
Publication date: 2003-02-26
Anticipated expiration: 2021-08-22
Also published as: JP4450533B2; KR100964548B1; CN1545489A; CN1282618C; KR20040036716A; WO2003018493A1

Abstract

(57)【要約】【課題】ガラスパイプ１とガラスロッド２との一体化
及び延伸を同時に行う光ファイバ母材４の製造におい
て、コアの偏心を抑制した光ファイバ母材４を製造す
る。【解決手段】クラッド用ガラスパイプ１内に、コア用
又はコア及びクラッド用ガラスロッド２を挿入し、ヒー
タ３によって加熱しながらガラスパイプ１内を減圧し
て、ガラスパイプ１及びガラスロッド２の一体化と延伸
とを同時に行う。このとき、ガラスロッド２の送り速度
Ｖ_Rを、ガラスパイプ１の送り速度Ｖ_Pよりも遅く設定す
ること等により、ガラスロッド２の長手方向に張力を付
与した状態でガラスパイプ１とガラスロッド２との一体
化を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、クラッド用ガラス
パイプ内に、コア用ガラスロッド、又はコア及びクラッ
ド用ガラスロッドを挿入し、両者を加熱しながら上記ガ
ラスパイプ内を減圧して、上記ガラスパイプとガラスロ
ッドとの一体化及び延伸を同時に行う光ファイバ母材の
製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】光ファイバ母材の製造方法の主なものと
しては、ＯＶＤ（Outside Vapor-phase Deposition）
法、ＶＡＤ（Vapor-phase Axial Deposition）法、ＭＣ
ＶＤ（Modified Chemical Vapor Deposition）法の３つ
が挙げられる。ここで、ＶＡＤ法やＭＣＶＤ法において
は、その生産性の観点から、コア又はコア及びクラッド
用ガラスロッドを製造した後に、光ファイバ母材の大部
分を占めることとなるクラッドを上記ガラスロッドの外
周に、別工程によって形成する手法が採用されている。

【０００３】具体的に上記クラッドの形成方法として
は、上記ガラスロッドに対してスートと呼ばれるガラス
微粒子を堆積させ、これを加熱して透明ガラス化する、
いわゆる外付け法が知られている。

【０００４】これに対し、別工程において予め製造され
たクラッド用ガラスパイプ内に、上記コア又はコア及び
クラッド用ガラスロッドを挿入し、このガラスパイプと
ガラスロッドとを一体化させる、いわゆるロッドインチ
ューブ法も知られている（例えば、特公昭５６−４５８
６７号公報参照）。このロッドインチューブ法として
は、例えばバーナ火炎によって上記ガラスパイプ及びガ
ラスロッドを加熱し、このバーナ火炎のガスによって上
記ガラスパイプをコアロッドに押し付けるようにして両
者を一体化させる方法が知られている。また、これとは
異なり、上記ガラスパイプ内の圧力を減圧した状態で、
上記ガラスパイプ及びガラスロッドを、その一端から他
端に向かって順次、加熱炉などによって加熱すること
で、このガラスパイプ内外の圧力差によって、上記両者
をその一端から他端に向かって順次一体化させる方法も
知られている。

【０００５】そして、上記のような製法によって製造さ
れた光ファイバ母材は線引き工程によって光ファイバと
なるわけであるが、この線引き工程を上記ロッドインチ
ューブ法による光ファイバ母材の製造と同時に行う方法
も知られている（例えば、特開昭５０−８５３４５号公
報参照）。

【０００６】ところで、近年、生産コストの低減化等の
観点から、光ファイバ母材を大型化及び長尺化すること
が求められており、このため、上記光ファイバ母材を大
径とすることが行われている。

【０００７】ところが、このような大径の光ファイバ母
材をそのまま線引きすると、目標径の光ファイバに安定
させるまでに長時間を要することとなってしまい、大量
の母材を初期安定化に消費してしまうようになってしま
う。その結果、上記光ファイバ母材から光ファイバへの
歩留まりが悪化してしまい、本来低コスト化の目的で行
った光ファイバ母材の大型化が、逆にその目的を達成で
きないものとなってしまうという不都合がある。

【０００８】そこで、このような不都合を解消するため
に、通常は製造された大径の光ファイバ母材を、線引き
工程の前に歩留まりが最大となる最適の径まで縮径させ
るべく光ファイバ母材を延伸するようにしている。そし
て、このような光ファイバ母材の延伸工程として、上記
ガラスパイプ及びガラスロッドの一体化による光ファイ
バ母材の製造と同時に行うようにして、その生産性を向
上させようとする方法が知られている（例えば、特開平
７−１０５８０号公報参照）。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところが、本発明者
が、大径かつ長尺のガラスパイプと、これに対応した長
尺のガラスロッドとを用いて大型かつ長尺の光ファイバ
母材を製造したところ、その光ファイバ母材は、コアの
偏心量が大きくなってしまった。

【００１０】このコア偏心量の増大は、上記大径のガラ
スパイプを十分に溶融させるために、加熱炉を大型かつ
大出力のもの（例えば炉の外径が１０００ｍｍ、内径が
２２０ｍｍ、出力が７００ｋＶＡ）にしたことと、ガラ
スロッドを長尺にすることでこのガラスロッドの曲がり
が生じてしまうこととが複合することによって生じたと
考えられる。

【００１１】すなわち、こうした大型の加熱炉では、加
熱炉の上端開口から熱が逃げやすいため、ガラスパイプ
の外表面の温度が低下し易くなってしまう。ガラスパイ
プの外表面の温度が低下してしまうと、製造された光フ
ァイバ母材の外表面が粗くなってしまう。そこで、上記
大型の加熱炉を用いるときは、その出力を、ガラスパイ
プとガラスロッドとを一体化させるために必要な出力よ
りも高く設定してガラスパイプ外表面を高温に保つよう
にしている。

【００１２】ところが、加熱炉の出力を高めると、それ
だけ上記ガラスパイプやガラスロッドに大きな熱量が与
えられる。このとき、上記ガラスパイプは純粋な石英に
より形成されているのに対し、ガラスロッドは、光ファ
イバにおいてコアとなる部分にＧｅＯ₂等が添加された
石英により形成されている。このため、ガラスロッドの
軟化温度は、純粋石英であるガラスパイプの軟化温度よ
りも低い。その結果、上記加熱炉の出力を高めること
で、上記ガラスロッドが容易に変形する状態まで溶融し
てしまうようになる。

【００１３】このようにガラスロッドが変形し易い状態
であっても、上記ガラスロッドが長手方向に曲がりがな
く、かつこのガラスロッドがガラスパイプに対し同軸に
内挿されていれば、光ファイバ母材におけるコアの偏心
は生じない。つまり、ガラスパイプは一体化の際にその
周方向に均一に縮径するため、ガラスロッドに曲がり等
がなければ、このガラスパイプはガラスロッドに対し、
その周方向に均一に接触するようになる。このため、上
記ガラスロッドがガラスパイプの中心位置に位置した状
態で両者が一体化することになり、その結果、光ファイ
バ母材におけるコアの偏心は生じない。

【００１４】しかしながら、上記ガラスロッドには、そ
の端部に補助杆が接合されるため、この補助杆の接合部
分において曲がりが生じてしまう（尚、この補助杆は把
持手段に把持されるものであって、この把持手段によっ
て、上記ガラスロッドをガラスパイプ内に位置づけるよ
うにしていると共に、このガラスロッドを加熱炉内に導
入可能にしている）。特に上記ガラスロッド及び補助杆
が長尺になるとその曲がり量は大きくなってしまう。こ
うした曲がりが生じているガラスロッド（ガラスロッド
及び補助杆）をガラスパイプ内に内挿したときには、こ
のガラスロッドをガラスパイプに対して同軸に内挿した
としても、ガラスロッドはガラスパイプに対して相対的
に傾くようになってしまい、パイプガラスパイプとガラ
スロッドとの間の隙間（クリアランス）の大きさが、ガ
ラスパイプの周方向に対してばらついて、クリアランス
が小さい箇所ができてしまう。

【００１５】こうしたクリアランスが小さい箇所が存在
する場合には、ガラスパイプが縮径したときに、このク
リアランスが小さい箇所だけ他の箇所よりも先にガラス
ロッドと接触してしまうようになる。このときにガラス
ロッドがその形状を保つ程度の剛性を有していれば、コ
ア偏心はそれほど大きくはならないものの、上述したよ
うに、上記ガラスロッドが溶融して変形し易い状態であ
るときは、このガラスロッドの溶融ガラスがその表面張
力によってガラスパイプ側に引っ張られるようになる。
これにより、上記ガラスパイプとガラスロッドとが一体
化する付近では、このガラスパイプとガラスロッドとの
相対位置がずれるようになってしまう。ガラスパイプと
ガラスロッドとの相対位置が一旦ずれてしまうと、この
ガラスパイプとガラスロッドとが一体化するに伴い、そ
のずれは大きくなってしまうようになる。

【００１６】こうして大径かつ長尺のガラスパイプと、
長尺のガラスロッドとを用いて大型かつ長尺の光ファイ
バ母材を製造するときには、コアの偏心量が大きくなっ
てしまうと考えられる。

【００１７】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、ガラスパイプ
とガラスロッドとの一体化及び延伸を同時に行う光ファ
イバ母材の製造において、コアの偏心が抑制された光フ
ァイバ母材を製造することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、ガラスパイプとガラスロッドとを一体化
するときにガラスロッドの長手方向に張力を付与するこ
とによって、ガラスロッドの溶融ガラスをガラスパイプ
側に引っ張る表面張力に対抗するようにした。

【００１９】具体的に、本発明は、クラッド用ガラスパ
イプ内に、コア用ガラスロッド、又はコア及びクラッド
用ガラスロッドを挿入し、この両者を加熱炉によって加
熱しながら上記ガラスパイプ内を減圧して、上記ガラス
パイプとガラスロッドとの一体化及び延伸を同時に行う
光ファイバ母材の製造方法を対象とし、上記ガラスパイ
プとガラスロッドとの一体化を、該ガラスロッドの長手
方向に張力を付与した状態で行うことを特定事項とする
ものである。

【００２０】こうすることで、ガラスパイプとガラスロ
ッドとを一体化するときに、ガラスパイプにおける周方
向の一部の箇所だけが上記ガラスロッドに接触して、ガ
ラスロッドの溶融ガラスがその表面張力によりガラスパ
イプ側に引っ張られたときでも、ガラスロッドに作用す
る長手方向の張力によって、上記表面張力に対抗するこ
とができる。すなわち、ガラスロッドの長手方向に付与
する張力によって、ガラスロッドがガラスパイプの中心
位置に位置するように、このガラスロッドを位置付勢す
ることができる。この状態で、ガラスパイプとガラスロ
ッドとを一体化することにより、コアの偏心が増大して
しまうことを防止して、その偏心量を最小限に抑制する
ことができる。

【００２１】その結果、大型かつ大出力の加熱炉を用い
ると共に、例えば外径が１５０ｍｍ以上の大径のガラス
パイプ、及び外径が３５ｍｍ以上の大径のガラスロッド
を用いて光ファイバ母材を製造するときにも、コア偏心
が抑制されて光ファイバ母材を製造することができる。

【００２２】尚、ガラスロッドの長手方向に張力を付与
することで、コアの偏心を抑制するには、ガラスパイプ
とガラスロッドとが最初に一体化するときに、言い換え
るとガラスパイプとガラスロッドとが一体化を開始する
端部においては、上記ガラスロッドがガラスパイプの中
心位置に位置していることが重要である。もしガラスパ
イプとガラスロッドとが一体化を開始する端部におい
て、上記ガラスロッドがガラスパイプの中心位置からず
れていると、ガラスロッドの長手方向に張力を付与して
も、ガラスロッドは、ガラスパイプの中心位置からずれ
た位置のままで、位置付勢されてしまう。これに対し、
ガラスパイプとガラスロッドとが一体化を開始する端部
において、上記ガラスロッドがガラスパイプの中心位置
に位置していると、ガラスロッドの長手方向に付与する
張力によって、このガラスロッドはガラスパイプの中心
位置において位置付勢され、これにより、コアの偏心が
抑制されるようになる。

【００２３】ここで、ガラスロッドの長手方向に張力を
付与するには、例えば加熱炉へのガラスロッドの送り速
度を、ガラスパイプの送り速度よりも遅い速度に調整す
ることにより行ってもよい。

【００２４】こうすることで、上記ガラスパイプとガラ
スロッドとの一体化を開始する端部において両者が一体
化すると、このガラスロッドの送り速度がガラスパイプ
の送り速度よりも遅いため、ガラスロッドは上記ガラス
パイプによって長手方向に引っ張られるようになる。こ
うして、上記ガラスロッドの長手方向に張力を付与する
ことが可能になる。

【００２５】ここで、上記ガラスロッドの送り速度は、
このガラスロッドが破断しない程度の張力がこのガラス
ロッドに作用するように調整する必要がある。従って、
ガラスロッドの送り速度Ｖ_Rは、ガラスパイプの送り速
度をＶ_Pとしたときに、０．９≦Ｖ_R／Ｖ_P＜１．０を満
たすように設定するのが好ましい。

【００２６】上記ガラスパイプ及びガラスロッドの断面
積は、該ガラスパイプとガラスロッドとが一体化すると
きに所定のコア・クラッド比となるように設定するのが
好ましい。ここで、コア・クラッド比（以下、Ｃ／Ｃと
も言う）とは、クラッド径をコア径で割った値をいう。

【００２７】すなわち、加熱炉へのガラスロッドの送り
速度を、ガラスパイプの送り速度よりも遅い速度に調整
したときには、ガラスロッドとガラスパイプとを同じ速
度で送った場合と比べて、単位時間あたりのガラスロッ
ドの送り量が、ガラスパイプの送り量に対して相対的に
低下する。このため、ガラスパイプとガラスロッドとが
一体化したときにガラスロッドの断面積がガラスパイプ
の断面積に対して相対的に小さくなり、完成した光ファ
イバ母材におけるＣ／Ｃが、所定のＣ／Ｃにならなくな
ってしまう。このため、上記ガラスロッドの送り量の低
下分を考慮して、予めガラスパイプ及びガラスロッドの
断面積を設定することで、具体的には、ガラスロッドの
断面積を、ガラスパイプの送り速度とガラスロッドの送
り速度とを同じにする場合よりも大に設定することで、
ガラスロッドの送り速度をガラスパイプの送り速度より
も遅くしても、ガラスパイプとガラスロッドとは所定の
Ｃ／Ｃで一体化する。

【００２８】請求項４又は請求項５に係る発明は、より
高精度の光ファイバ母材が製造可能となる発明である。

【００２９】すなわち、特に大型かつ長尺の光ファイバ
母材の製造において問題となる点であるが、このような
光ファイバ母材の製造に用いられる、例えばＶＡＤ法等
によって製造されるガラスロッドは、そのコア径、コア
とクラッド間の屈折率差、あるいはガラスロッドのＣ／
Ｃが長手方向に変化したものとなってしまう場合があ
る。

【００３０】この場合、線引きした光ファイバのカット
オフ波長が、所望の値に仕上がるように、ガラスロッド
を長手方向に分割した上でこの分割したガラスロッドの
構造に適した目標Ｃ／Ｃを求め、その値に光ファイバ母
材が仕上がるように分割したガラスロッド単位で製造工
程を個別に調整する必要がある。つまり、コア径が大き
めのガラスロッド部分や、Ｃ／Ｃが小さめのガラスロッ
ド部分が存在する場合、ガラスパイプとガラスロッドと
を同じ送り速度で一体化すれば、製造された光ファイバ
母材のＣ／Ｃは、その長手方向に、ガラスロッドの構造
ばらつきを反映した形で変化してしまうようになる。こ
のため、上記コア径が大きいガラスロッド部分は、この
部分を切り出して、この切り出したガラスロッドをより
細径に修正して使用していた。また、コアとクラッドと
の間の屈折率差が高いガラスロッド部分は、当該ガラス
ロッド部分を切り出した上で目標Ｃ／Ｃを高めに設定し
て母材化していた。

【００３１】しかし、分割した短尺のガラスロッド単位
で、個別に製造工程を調整することは、せっかく大型に
製造したガラスロッドを小型で多数の光ファイバ母材に
仕上げることとなってしまい、歩留まりの低下を招いた
り、製造工程管理が複雑になったりするなど問題が多
い。

【００３２】この問題を解決するためには、請求項４記
載の如く、ガラスロッドの送り速度を、ガラスパイプと
ガラスロッドとが長手方向に所望のコア・クラッド比で
一体化するように調整してもよい。ここで、「ガラスパ
イプとガラスロッドとが長手方向に所望のコア・クラッ
ド比で一体化する」とは、ガラスロッドのコア径、又は
コアとクラッドとの間の屈折率差とが長手方向にばらつ
いていても、これらのばらつきがキャンセルされた、目
標コア・クラッド比の光ファイバ母材となるように上記
ガラスパイプとガラスロッドとを一体化することを意味
する。

【００３３】そして、この場合、長手方向にコア径、コ
アとクラッドとの間の屈折率差、又はＣ／Ｃが変化した
ようなガラスロッドであっても、ガラスパイプとガラス
ロッドとが所望のＣ／Ｃとした状態で一体化される。例
えばコアとクラッドとの間の屈折率差は長手方向にそろ
っているものの、Ｃ／Ｃが一体化が開始される端部から
一体化が終了する端部に向かって増加しているようなガ
ラスロッドの場合には、このガラスロッドの送り速度を
一体化が進むにつれて増速するように微調整すれば、長
手方向に所望のＣ／Ｃとなった光ファイバ母材が製造さ
れる。また、例えばＣ／Ｃが長手方向にそろっているも
のの、コアとクラッドとの間の屈折率差は一体化が開始
される端部から一体化が終了する端部に向かって増加し
ているようなガラスロッドの場合には、上記とは逆にこ
のガラスロッドの送り速度を一体化が進むにつれて減速
するように微調整すれば、長手方向に所望のＣ／Ｃとな
った光ファイバ母材が製造される。さらに、例えばコア
とクラッドとの間の屈折率差、及びＣ／Ｃの双方が一体
化が開始される端部から一体化が終了する端部に向かっ
て増加しているようなガラスロッドの場合には、微少区
間毎の目標Ｃ／Ｃを求め、このガラスロッドの送り速度
を増減調整する。これにより、各位置におけるコア構造
に応じた目標Ｃ／Ｃなる構造が連続的に得られるように
なり、長手方向に所望のＣ／Ｃとなった光ファイバ母材
が製造される。

【００３４】そして、このような処理を行った大型光フ
ァイバ母材から線引きした光ファイバは、その長手方向
に安定したカットオフ波長を持つことになり、光ファイ
バの歩留まりが向上して低コストの光ファイバの製造が
実現する。

【００３５】ここで、ガラスロッドの送り速度の制御と
しては、例えば、両者を一体化する前に予めガラスロッ
ドのコア径、コアとクラッドとの間の屈折率差、あるい
はＣ／Ｃの長手方向に対する変化量を測定、又は予測し
ておき、これに基づいて組まれた制御プログラムによっ
て、ガラスロッドの送り速度を制御するようにしてもよ
い。また、ガラスロッドのコアとクラッドとの間の屈折
率差が長手方向にそろっている場合には、両者の一体化
の最中にＣ／Ｃを測定して、この測定値に基づいてガラ
スロッドの送り速度を制御するフィードバック制御を行
うようにしてもよい。尚、ガラスロッドではなく、ガラ
スパイプの送り速度を制御するようにしてもよい。

【００３６】また、請求項５記載の如く、ガラスパイプ
とガラスロッドとの一体化を、該ガラスパイプ及びガラ
スロッドのいずれか一方又は双方をその長手方向軸周り
に回転させながら行うようにすると、光ファイバ母材の
長手方向中心軸に対する軸対称性が向上することからコ
ア偏心量がより一層低減される。また、このコア偏心量
のさらなる低減化に伴い偏波分散特性が向上し、より高
精度の光ファイバが得られる光ファイバ母材が製造され
る。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明における光
ファイバ母材の製造方法によれば、ガラスロッドの長手
方向に張力を付与した状態で、ガラスパイプとガラスロ
ッドとの一体化及び延伸を行うことによって、コアの偏
心を抑制した光ファイバ母材を製造することができる。

【００３８】

【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。

【００３９】図１は、光ファイバ母材の製造中の状態を
示し、１はクラッド用ガラスパイプ、２はコア用、又は
コア及びクラッド用ガラスロッド、３は上記ガラスパイ
プ１及びガラスロッド２の双方を加熱するヒータであ
る。上記ガラスパイプ１としては、例えば、ＯＶＤ法等
にて製造されたものを用いるようにすればよい。また、
上記ガラスロッド２は、ＶＡＤ法によってガラス微粒子
を堆積させたガラス微粒子堆積体を焼結した後に、延伸
して製造したものや、ＭＣＶＤ法でクラッドパイプ内面
にコアガラスを形成し中実化したものとすればよい。さ
らに、上記ヒータ３を備える加熱炉としては、具体的に
は、カーボン抵抗加熱炉や高周波誘導加熱炉を用いるよ
うにすればよい。

【００４０】そして、上記ガラスパイプ１及びガラスロ
ッド２は、それぞれの上端が、図示省略の補助パイプ及
び補助杆を介して把持装置（図示省略）に把持されてい
る。この把持装置は、ガラスロッド２をその長手方向軸
周りに回転させるように構成されており、これにより、
上記ガラスロッド２を必要に応じて回転させながらガラ
スパイプ１と一体化させることが可能にされている。ま
た、この把持装置は、上記ガラスパイプ１とガラスロッ
ド２とをそれぞれ下方に移動させて両者１，２をヒータ
３内に送るように構成されており、その移動速度、すな
わちヒータ３への送り速度は、上記ガラスパイプ１とガ
ラスロッド２とで互いに異なる速度（Ｖ _P，Ｖ_R）とする
ことができるように構成されている（図１の矢印参
照）。このガラスパイプ１及びガラスロッド２の送り速
度Ｖ_P，Ｖ_Rは、ガラスロッド２の外径、及びガラスロッ
ド２のＣ／Ｃ、又はコアとクラッドとの間の屈折率差の
長手方向に対する変化量の測定値に基づいて組まれた制
御プログラムによって制御するようにしている。

【００４１】また、上記ガラスパイプ１内は図示省略の
排気装置につながっており、この排気装置を作動させる
ことで、上記ガラスパイプ１内が減圧されるように構成
されている。さらに、上記ガラスパイプ１とガラスロッ
ド２とを一体化した光ファイバ母材４は、その下方に備
えられた図示省略の引取り装置によって引取られるよう
に構成されており、これにより上記光ファイバ母材４が
延伸されるようになっている（図１の矢印参照）。こう
して、ガラスパイプ１とガラスロッド２との一体化と、
このガラスパイプ１とガラスロッド２とを一体化した光
ファイバ母材４の延伸とが同時に行われるようになって
いる次に、上記光ファイバ母材４の製造方法について、
さらに詳しく順を追って説明すると、まず、上記ガラス
パイプ１及びガラスロッド２それぞれの上端に接合した
補助パイプ及び補助杆を把持装置によって把持した状態
で、このガラスパイプ１内にガラスロッド２を挿入す
る。そして、上記ガラスパイプ１（補助パイプ）の上部
に、排気装置に接続が可能な蓋をセットする。これによ
り、上記ガラスロッド２は、この蓋の中央部に設けられ
た貫通孔内を摺動可能な状態で、上記ガラスパイプ１と
同軸に把持される。

【００４２】この状態で、上記ガラスパイプ１内を排気
装置によって減圧しながら上記ガラスパイプ１とガラス
ロッド２とをそれぞれ下方に移動させる（図１の矢印参
照）。このとき、ガラスロッド２の送り速度Ｖ_Rは、ガ
ラスパイプ１の送り速度Ｖ_Pよりも遅い速度となるよう
に制御されている。また、上記ガラスロッド２のＣ／Ｃ
等が長手方向に対して変化している場合には、予め設定
した制御プログラムによって、その送り速度Ｖ_Rが微調
整されて、上記ガラスパイプ１とガラスロッド２とが一
体化したときに、所定のＣ／Ｃとなるようにされてい
る。

【００４３】こうして、上記ガラスパイプ１及びガラス
ロッド２の下端部がヒータ３内に導入されるようにな
り、これにより、この両者１，２の下端部がヒータ３に
よって加熱されるようになる。そして、上記ガラスパイ
プ１の下端部が溶融すると共に、その内外の圧力差によ
って縮径することで、上記ガラスロッド２と一体化する
ようになる。この一体化を開始したガラスパイプ１及び
ガラスロッド２は、さらに下方へ送られるため、このガ
ラスパイプ１及びガラスロッド２は、その下端から上端
に向かって長手方向に順次加熱されるようになり、これ
により、上記ガラスパイプ１及びガラスロッド２は、そ
の下端から上端に向かって順次一体化するようになる。
この一体化した光ファイバ母材４は、引取り装置によっ
て引取られることで延伸される。このようにして、ガラ
スパイプ１とガラスロッド２との一体化と延伸とが同時
に行われて、光ファイバ母材４が製造される。

【００４４】そして、本実施形態に係る光ファイバ母材
の製造方法においては、ガラスパイプ１とガラスロッド
２とを一体化するときに、このガラスロッド２の送り速
度Ｖ _Rを、ガラスパイプ１の送り速度Ｖ_Pによりも遅く設
定している。これにより、上記ガラスパイプ１とガラス
ロッド２とがその下端部において一体化すると、上記ガ
ラスロッド２は上記ガラスパイプ１によって長手方向に
引っ張られるようになる。その結果、上記ガラスロッド
２は、その長手方向に張力が付与された状態にされてい
る。

【００４５】こうして、ガラスロッド２の長手方向に張
力を付与した状態で、このガラスパイプ１とガラスロッ
ド２との一体化及び延伸を行うことにより、コアの偏心
を抑制して光ファイバ母材４を製造することができる。

【００４６】すなわち、上記ガラスロッド２に曲がりが
生じていることで、ガラスパイプ１が縮径したときに、
このガラスパイプ１における周方向の一部の箇所だけが
ガラスロッド２が接触してしまい、上記ガラスロッド２
の溶融ガラスがその表面張力によってガラスパイプ側に
引っ張られるときでも、このガラスロッド２には、その
長手方向の張力が付与されているため、その表面張力に
対抗することができる。これにより、このガラスロッド
２はガラスパイプ１の中心位置に位置するように位置付
勢されるようになる。この状態で、ガラスパイプ１とガ
ラスロッド２とが一体化するため、光ファイバ４におけ
るコアの偏心量は、最小限に抑制されるようになる。

【００４７】この方法によれば、大型かつ大出力の加熱
炉を用い、例えば外径が１５０ｍｍ以上の大径のガラス
パイプ１、及び外径が３５ｍｍ以上の大径のガラスロッ
ド２によって光ファイバ母材４を製造するときでも、コ
アの偏心を抑制して光ファイバ母材４を製造することが
できる。

【００４８】尚、ガラスロッド２の長手方向に張力を付
与することにより、コアの偏心を抑制するには、ガラス
パイプ１とガラスロッド２とが一体化を開始する端部に
おいては、上記ガラスロッド２がガラスパイプ１の中心
位置に位置していることが重要である。

【００４９】つまり、ガラスパイプ１とガラスロッド２
とが一体化を開始する端部において、上記ガラスロッド
２がガラスパイプ１の中心位置からずれている場合、言
い換えると、ガラスパイプ１とガラスロッド２とが最初
に一体化したときにコアが偏心している場合は、ガラス
ロッド２の長手方向に張力を付与しても、このガラスロ
ッド２がガラスパイプ１の中心位置に移動することはな
く、このガラスロッド２は、ガラスパイプ１の中心位置
からずれた位置において位置付勢されるようになる。こ
のため、ガラスパイプ１とガラスロッド２との一体化が
進むにつれてコアの偏心がさらに大きくなることは防止
できるものの、ガラスパイプ１とガラスロッド２とが最
初に一体化したときに生じたコアの偏心を小さくするこ
とはできない。

【００５０】従って、ガラスパイプ１とガラスロッド２
とが一体化を開始する端部において、上記ガラスロッド
２をガラスパイプ１の中心位置に位置させておくこと
が、コアの偏心量を低減させる上で重要になる。

【００５１】また、上記ガラスロッド２の送り速度Ｖ_R
は、このガラスロッド２が破断しない程度の張力がこの
ガラスロッド２に作用するように調整することが必要で
あり、例えば０．９≦Ｖ_R／Ｖ_P＜１．０を満たすように
設定するのが好ましい。

【００５２】さらに、ガラスロッド２の送り速度Ｖ_Rを
ガラスパイプ１の送り速度Ｖ_Pよりも遅くすると、単位
時間あたりのガラスロッド２の送り量が、ガラスパイプ
１の送り量に対して相対的に低下するため、ガラスパイ
プ１とガラスロッド２とが一体化したときにガラスロッ
ド２の断面積がガラスパイプ１の断面積に対して相対的
に小さくなる。このため、完成した光ファイバ母材４に
おけるＣ／Ｃが、所定のＣ／Ｃにならなくなる虞があ
る。そこで、ガラスロッド２の送り量が低下してしまう
分を考慮して、予めガラスパイプ１及びガラスロッド２
の断面積を設定しておくことが好ましい。こうすること
で、ガラスロッド２の送り速度Ｖ_Rをガラスパイプ１の
送り速度Ｖ_Pよりも遅くしても、所定のＣ／Ｃで、ガラ
スパイプ１とガラスロッド２とを一体化させることがで
きる。

【００５３】また、ガラスロッド２のＣ／Ｃ、又はコア
とクラッドと間の屈折率差が長手方向に変化していると
きには、このガラスロッド２の送り速度Ｖ_Rを微増減さ
せる制御をすることで、所望のＣ／Ｃとなった光ファイ
バ母材４を製造することができるようになる。

【００５４】さらに、ガラスロッド２を軸周りに回転さ
せながらガラスパイプ１と一体化することによって、光
ファイバ母材４の長手方向中心軸に対する軸対称性が向
上するようになり、光ファイバ母材４のコア偏心量をよ
り一層低減させることができるようになる。

【００５５】＜他の実施形態＞尚、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、ガ
ラスロッド２の送り速度Ｖ_Rの制御として、予め制御プ
ログラムを組み、これによって制御するようにしている
が、これに限らず、例えばガラスパイプ１とガラスロッ
ド２との一体化の最中にコア径を測定して、この測定し
たコア径に基づいて送り速度Ｖ_Rを制御するフィードバ
ック制御を行うようにしてもよい。

【００５６】また、上記実施形態では、ガラスロッド２
を回転させるようにしているが、これに限らず、例えば
ガラスパイプ１を回転させるようにしてもよい。この場
合であっても、光ファイバ母材４の長手方向中心軸に対
する軸対称性が向上するようになり、光ファイバ母材４
のコア偏心量をより一層低減させることができるように
なる。尚、ガラスパイプ１及びガラスロッド２の双方を
回転させるようにしてもよい。

【００５７】

【実施例】本発明に係る光ファイバ母材４の製造方法に
関し行った実験について説明する。

【００５８】表１は、コア及びクラッド用のガラスロッ
ド２（ＶＡＤロッド）の送り速度Ｖ _Rをガラスパイプ１
（パイプ）の送り速度Ｖ_Pよりも遅くして光ファイバ母
材４を製造した例（実施例）と、ガラスロッド２の送り
速度Ｖ_Rをガラスパイプ１の送り速度Ｖ_Pと同じにして光
ファイバ母材４を製造した例（比較例）とにおいて、光
ファイバ母材４におけるコア偏心量について評価した実
験結果を示している。

【００５９】

【表１】

【００６０】つまり、ガラスパイプ１の送り速度Ｖ
_Pは、実施例及び比較例とも１０ｍｍ／分とするのに対
し、ガラスロッド２の送り速度Ｖ_Rは、実施例では９．
６ｍｍ／分とする一方、比較例では１０ｍｍ／分とし
た。

【００６１】また、実施例においては、ガラスロッド２
の送り速度Ｖ_Rがガラスパイプ１の送り速度Ｖ_Pに比べて
遅いことから、光ファイバ母材４におけるＣ／Ｃが所定
の値となるように、ガラスロッド２の外径を、比較例に
おけるガラスロッド２の外径に比べて大きくしている
（実施例５１ｍｍ、比較例５０ｍｍ）。また、実施例に
おけるガラスロッド２のコア径も、比較例におけるガラ
スロッド２のコア径に比べて大きくしている（実施例１
３．０ｍｍ、比較例１２．５ｍｍ）。尚、ガラスパイプ
１の内径及び外径は、実施例及び比較例ともにそれぞれ
５４ｍｍ及び１８２ｍｍに設定されている。また、上記
ガラスパイプ１とガラスロッド２とを一体化した光ファ
イバ母材４は、実施例及び比較例ともに、その外径が６
０ｍｍとなるまで延伸されている。

【００６２】表１より、比較例では光ファイバ母材４に
おけるコア偏心量が０．３ｍｍであるのに対し、ガラス
ロッド２の送り速度Ｖ_Rを遅くすることでこのガラスロ
ッド２の長手方向に張力を付与した実施例では、光ファ
イバ母材４におけるコア偏心量が０．１ｍｍと極めて小
さくなっている。つまり、上述したように、ガラスロッ
ド２の長手方向に付与する張力によって、ガラスロッド
２がガラスパイプ１の中心位置において位置付勢され、
その結果、コアの偏心量が抑制されたものと考えられ
る。

【００６３】以上の結果から、ガラスロッド２の長手方
向に張力を付与してガラスパイプ１とガラスロッド２と
の一体化及び延伸を行う本発明に係る光ファイバ母材の
製造方法は、コアの偏心量を低下して大型の光ファイバ
母材を製造することができるといえる。

【図面の簡単な説明】

【図１】光ファイバ母材の製造中の状態を示す斜視説明
図である。

【符号の説明】

１ガラスパイプ２ガラスロッド３ヒータ（加熱炉）４光ファイバ母材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者長江伸定兵庫県伊丹市池尻４丁目３番地三菱電線工業株式会社伊丹製作所内 (72)発明者福田秋彦兵庫県伊丹市池尻４丁目３番地三菱電線工業株式会社伊丹製作所内 (72)発明者下野智則兵庫県伊丹市池尻４丁目３番地三菱電線工業株式会社伊丹製作所内 (72)発明者宮下啓二兵庫県伊丹市池尻４丁目３番地三菱電線工業株式会社伊丹製作所内Ｆターム(参考） 4G021 BA04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】クラッド用ガラスパイプ内に、コア用ガ
ラスロッド、又はコア及びクラッド用ガラスロッドを挿
入し、この両者を加熱炉によって加熱しながら上記ガラ
スパイプ内を減圧して、上記ガラスパイプとガラスロッ
ドとの一体化及び延伸を同時に行う光ファイバ母材の製
造方法であって、上記ガラスパイプとガラスロッドとの一体化を、該ガラ
スロッドの長手方向に張力を付与した状態で行うことを
特徴とする光ファイバ母材の製造方法。
【請求項２】請求項１において、加熱炉へのガラスロッドの送り速度を、ガラスパイプの
送り速度よりも遅い速度に調整することを特徴とする光
ファイバ母材の製造方法。
【請求項３】請求項２において、ガラスパイプ及びガラスロッドの断面積を、該ガラスパ
イプとガラスロッドとが一体化するときに所定のコア・
クラッド比となるように設定することを特徴とする光フ
ァイバ母材の製造方法。
【請求項４】請求項２において、加熱炉へのガラスロッドの送り速度を、ガラスパイプと
ガラスロッドとが長手方向に所望のコア・クラッド比で
一体化するように調整することを特徴とする光ファイバ
母材の製造方法。
【請求項５】請求項１又は請求項２において、ガラスパイプとガラスロッドとの一体化を、該ガラスパ
イプ及びガラスロッドのいずれか一方又は双方をその長
手方向軸周りに回転させながら行うことを特徴とする光
ファイバ母材の製造方法。