JP2004143015A - Production process for optical fiber preform - Google Patents
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Abstract
Description
【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、上記ガラスパイプ内を減圧しながら両者を加熱することで、上記ガラスパイプとガラスロッドとの一体化及び延伸を行う光ファイバ母材の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、光ファイバにおいてクラッドとなるガラスパイプ内に、光ファイバにおいてコアとなるガラスロッド、又はコア及びクラッドとなる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て光ファイバ母材を製造する、いわゆるロッドインチューブ法が知られている(例えば、特許文献1参照)。このロッドインチューブ法では、例えばガラスロッドが内挿されたガラスパイプ内を減圧しつつ、このガラスパイプとガラスロッドとの双方を、その軸方向に略リング状のヒータ内に通過させる。こうすることで、ガラスパイプとガラスロッドとがその一端から他端に向かって順次加熱され、溶融したガラスパイプがこのガラスパイプ内外の圧力差によって縮径する。このことによって、ガラスパイプとガラスロッドとが順次一体化して、光ファイバ母材が製造される。
【0003】
こうし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、特許文献2参照)。
【0004】
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にすることが行われている。
【0005】
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。
【0006】
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ようにしている。そして、この光ファイバ母材の縮径工程を、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ことにより、生産性を向上させる方法が知られている(例えば、特許文献3参照)。
【0007】
【特許文献1】
特公昭56−45867号公報
【特許文献2】
特開昭50−85345号公報
【特許文献3】
特開平7−10580号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ロッドインチューブ法により光ファイバ母材を製造する場合には、一体化したガラスパイプとガラスロッドとの界面に、気泡や剥離等が発生する場合がある。気泡は、ガラスロッドの外表面やガラスパイプ内面の傷、又はその外表面や内面に付着した水分、ガス若しくは異物等に起因するものである。また剥離は、ガラスパイプとガラスロッドとが確実に一体化しなかった部分にあたる。尚、上記気泡や剥離等の内には、そのままでは確認し難い程度の微小のものも存在するが、こうした微小の気泡等は、光ファイバ母材の端面からその軸方向に光を照射すれば点状に輝くため肉眼でも確認可能になる。以下、ガラスパイプとガラスロッドとの界面に発生した微小の気泡や剥離部分を、輝点と称する。
【0009】
こうした輝点は、光ファイバにおいて損失不良や接続不良を引き起こしてしまうため、光ファイバ母材において輝点の発生した部分は廃棄せざるを得ない。
【0010】
これに対し、本発明者は先に、光ファイバ母材における輝点の発生を防止するには、ガラスパイプとガラスロッドとが一体化する位置を、加熱炉の位置に対して適切な位置に設定することが重要である点を見出した。例えばガラスパイプとガラスロッドとが一体化する位置が加熱炉の入口付近にあるときには、輝点が数多く発生してしまうのである。つまり、ガラスパイプとガラスロッドとの一体化位置が加熱炉の入口付近にあるときには、ガラスパイプが十分に加熱されないままにガラスロッドと一体化することで、ガラスロッドやガラスパイプの傷や、これらに付着した異物による輝点が数多く発生してしまうのである。
【0011】
これに対し、ガラスパイプとガラスロッドとの一体化位置が加熱炉の位置に対して適切な位置にあるときには、ガラスパイプとガラスロッドとが確実に一体化すると共に、ガラスパイプとガラスロッドとが一体化する前にガラスパイプ及びガラスロッドが十分に加熱されることで、これらの表面等に傷があったり異物が付着したりしていても、この傷等が一体化の前に溶融され、その結果、輝点の発生が抑制されるのである。
【0012】
そして、このガラスパイプとガラスロッドとが一体化する位置は、ガラス処理量(単位時間当たりに一体化するガラスパイプ及びガラスロッドの総ガラス量)、ガラスパイプ内の圧力、並びにガラスパイプ及びガラスロッドの加熱温度を調整することによって、調整可能であることを見出した。
【0013】
そこで、光ファイバ母材の製造の際には、ガラス処理量及びガラスパイプ内の圧力を適当に調整した上で、炉内の温度が設定温度で一定となるように、定温度制御で加熱炉を制御するようにしている。
【0014】
一方、ロッドインチューブ法による光ファイバ母材の製造の際には、ガラスパイプ及びガラスロッドの基端部を把持部により把持して、これらガラスパイプ及びガラスロッドを加熱炉内に進入させる。このとき、把持部の温度が高くなってしまうことを防止するために、この把持部を加熱炉から離す必要があり、よってガラスパイプ及びガラスロッドにおいて把持されている部分は勿論のこと、把持部の温度を考慮して加熱炉内に進入させることができない部分は、一体化させることができない。このことから、このままでは歩留まりが低下してしまう。そこで、ガラスパイプ及びガラスロッドの基端に、互いに同軸となるように補助パイプ及び補助ロッドをそれぞれ取り付け、これら補助パイプ及び補助ロッドを把持するようにしている。
【0015】
この補助パイプは製品取りの部分ではないため、ガラス量の節約のため、補助パイプはガラスパイプよりも薄肉のものが主に使用される。また、このように補助パイプを薄肉のものにすると、補助パイプとガラスロッドとの間の隙間が大きくなり、補助パイプとガラスロッドとを互いに接触させることなく、ガラスパイプ及び補助パイプ内にガラスロッドを挿入することができ、作業性が向上するという利点もある。
【0016】
ところが、ガラスパイプに補助パイプを取り付けた状態で、ガラスパイプとガラスロッドとを一体化させたときは、ガラス処理量、ガラスパイプ内の圧力、並びにガラスパイプ及びガラスロッドの加熱温度を調整することで、光ファイバ母材の輝点の発生を防止しているにも拘らず、ガラスパイプの基端側に相当する部分の光ファイバ母材(以下これを光ファイバ母材の基端側という)に多数の輝点が生じることが判明した。
【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によって光ファイバ母材を製造するときに、光ファイバ母材の基端側で輝点が発生することを防止することにある。
【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、本発明者が検討を重ねた結果、光ファイバ母材の基端側で輝点が発生するのは、ガラスパイプと補助パイプとの接続部分が加熱炉に挿入すると、加熱炉からガラスパイプに与えられる熱分布が、それまでとは異なってしまうことに起因するとの結論に至った。
【0019】
つまり、ガラスパイプと補助パイプとは、仮に両者が同じ肉厚であっても、それぞれの接続端部を小径に加工した上で、溶接により接続するようにしている。また、その溶接の際の熱により、ガラスパイプと補助パイプとの接続部分は、他の部分とはガラスの性状が異なるようになる。
【0020】
このため、ガラスパイプと補助パイプとの接続部分が加熱炉に進入する前に、光ファイバ母材の輝点の発生が防止されるように、ガラスパイプに与えられる熱分布を最適に設定していても、ガラスパイプと補助パイプとの接続部分が加熱炉に進入した後は、このガラスパイプと補助パイプとの接続部分の径が他よりも小さいことでガラスパイプに与えられる熱分布が変化してガラスパイプに与えられる熱量が増大すると共に、この部分のガラスの性状が異なることで、ガラスパイプの溶融状態も変化してしまう。その結果、それまでは適正な位置にあったガラスパイプとガラスロッドとの一体化位置が、補助パイプが加熱炉内に進入した後は、この加熱炉の入口付近に移動してしまい、その結果、光ファイバ母材の基端側には、輝点が数多く発生してしまうと考えられる。
【0021】
また特に、補助パイプがガラスパイプよりも薄肉であるときには、光ファイバ母材の基端側に輝点が数多く発生してしまうが、これは、上記の理由の他に、次のような理由にもよると考えられる。
【0022】
すなわち、ガラスパイプは、その軸方向に一定の肉厚を有しているため、このガラスパイプが軸方向に順次加熱炉に進入している間は、加熱炉内におけるガラスパイプに与えられる熱量は一定に保たれる。ところが、ガラスパイプと補助パイプとの接続部分が加熱炉に進入した後は、ガラスパイプと補助パイプとの肉厚が相違することで、ガラスパイプに与えられる熱量が増大してしまう。つまり、補助パイプはガラスパイプよりも薄肉であるため、加熱炉から補助パイプに与えられる熱量はガラスパイプに熱が与えられるときよりも少なくなり、加熱炉からの余剰の熱量が、ガラスパイプに与えられると考えられる。こうして、ガラスパイプに与えられる熱量は、補助パイプが加熱炉に進入する前に比べて増大し、ガラスパイプに必要以上の熱量が与えられることになる。このため、それまでは適正な位置にあったガラスパイプとガラスロッドとの一体化位置が、補助パイプが加熱炉内に進入した後は、この加熱炉の入口付近に移動してしまい、その結果、光ファイバ母材の基端側には、輝点が数多く発生してしまうと考えられる。
【0023】
このように、光ファイバ母材の基端側で輝点が数多く発生してしまうのは、ガラスパイプに与えられる熱量が過剰になるためと考えられることから、本発明では、ガラスパイプとガラスロッドとを一体化させている最中に、所定のタイミングで加熱炉の出力を低下させることとした。
【0024】
具体的に第1の発明は、ガラスロッドが内挿されたガラスパイプ内を減圧しながら、該ガラスパイプ及びガラスロッドの双方を、その先端から基端に向かって軸方向に順次加熱することで上記ガラスパイプとガラスロッドとを順次一体化しつつ、所定の外径に延伸して光ファイバ母材を製造する光ファイバ母材の製造方法に係る。
【0025】
そして、第1の発明に係る光ファイバ母材の製造方法では、上記ガラスパイプの基端に補助パイプを互いに同軸となるように取り付け、上記ガラスパイプ及びガラスロッドをその先端から基端に向かって軸方向に加熱炉内に進入させることによって、上記ガラスパイプとガラスロッドとを軸方向に順次加熱して一体化させると共に、上記ガラスパイプと補助パイプとの接続部分が上記加熱炉内に進入するタイミングで、上記加熱炉の出力を所定量だけ低下させて、上記ガラスパイプとガラスロッドとの一体化を継続する。
【0026】
こうすることで、ガラスパイプ及びガラスロッドをその先端から加熱炉内に進入させて、これらガラスパイプとガラスロッドとを一体化させる当初は、ガラス処理量、ガラスパイプ内の圧力、並びにガラスパイプ及びガラスロッドの加熱温度(加熱炉の出力)をそれぞれ調整して、ガラスパイプとガラスロッドとが、加熱炉の位置に対して適切な位置で一体化するようにする。これにより、光ファイバ母材の輝点の発生が抑制される。
【0027】
そして、ガラスパイプ及びガラスロッドを軸方向に加熱炉内に順次進入させると、上記ガラスパイプの基端に取り付けられた補助パイプと、ガラスパイプとの接続位置が加熱炉に進入することになる。この接続位置が加熱炉に進入するタイミングで、加熱炉の出力を所定量だけ低下させる。
【0028】
こうすることで、補助パイプとガラスパイプとの接続位置が加熱炉に進入した後に、補助パイプとガラスパイプとの接続部分が他よりも小径であったり、この接続部分のガラス性状が他とは異なっていたりしても、ガラスパイプには、補助パイプが加熱炉に進入する前と同様に、適切な量の熱量が与えられる。このため、ガラスパイプとガラスロッドとの一体化位置は変化しなくなる。その結果、光ファイバ母材の基端側に輝点が発生することが抑制される。
【0029】
第2の発明に係る光ファイバ母材の製造方法では、上記ガラスパイプの基端に、該ガラスパイプよりも薄肉の補助パイプを互いに同軸となるように取り付け、上記ガラスパイプ及びガラスロッドをその先端から基端に向かって軸方向に加熱炉内に進入させることによって、上記ガラスパイプとガラスロッドとを軸方向に順次加熱して一体化させると共に、上記ガラスパイプと補助パイプとの接続部分が上記加熱炉内に進入するタイミングで、上記加熱炉の出力を所定量だけ低下させて、上記ガラスパイプとガラスロッドとの一体化を継続する。
【0030】
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させる当初は、ガラス処理量、ガラスパイプ内の圧力、並びにガラスパイプ及びガラスロッドの加熱温度(加熱炉の出力)をそれぞれ調整して、ガラスパイプとガラスロッドとが、加熱炉の位置に対して適切な位置で一体化するようにする。これにより、光ファイバ母材の輝点の発生が抑制される。
【0031】
そして、補助パイプとガラスパイプとの接続位置が加熱炉に進入するタイミングで、加熱炉の出力を所定量だけ低下させる。
【0032】
こうすることで、加熱炉の出力を低下させないときには、この補助パイプが加熱炉に進入すると、補助パイプはガラスパイプに比べて薄肉であることから、上述したようにガラスパイプに与えられる熱量が増大して、ガラスパイプとガラスロッドとの一体化位置が変化してしまうところを、加熱炉の出力を低下させることにより、ガラスパイプに与えられる熱量が増大してしまうことが防止される。こうして、ガラスパイプには、補助パイプが加熱炉に進入する前と同様に、適切な量の熱量が与えられるため、ガラスパイプとガラスロッドとの一体化位置は変化しなくなる。その結果、光ファイバ母材の基端側に輝点が発生することが抑制される。
【0033】
ここで、ガラスパイプと補助パイプとの接続部分が加熱炉内に進入するまでは、加熱炉内の温度が設定温度となるようにする定温度制御で、上記加熱炉を制御し、上記ガラスパイプと補助パイプとの接続部分が上記加熱炉内に進入するタイミングで、上記加熱炉の制御を、その出力が設定出力となるようにする定出力制御に切り替えると共に、上記設定出力を、制御切り替え時の加熱炉の出力から所定量だけ低下させた出力とするのが好ましい。
【0034】
このように、ガラスパイプと補助パイプとの接続部分が加熱炉内に進入するまでは、設定温度を適切な温度に設定した定温度制御で加熱炉を制御することで、光ファイバ母材に輝点が発生することが抑制される。
【0035】
そして、上記ガラスパイプと補助パイプとの接続部分が上記加熱炉内に進入した後は、上記加熱炉の出力を所定量だけ低下させた出力を設定出力とする定出力制御で、上記加熱炉を制御する。このように、加熱炉の制御を定温度制御から定出力制御に切り替えるのは、定温度制御は、応答性が悪いためである。
【0036】
つまり、補助パイプが加熱炉内に進入すれば、補助パイプとガラスパイプとの接続部分の形状や、補助パイプの肉厚等に応じて加熱炉内の温度が変化するため、定温度制御で加熱炉を制御している場合であっても、炉内が設定温度となるように加熱炉の出力は低下する。ところが、その出力が低下するタイミングは、補助パイプが加熱炉内に進入するタイミングからかなり遅れるため、その間にガラスパイプに過剰な熱量が与えられ、ガラスパイプとガラスロッドとの一体化位置が変化して、光ファイバ母材に輝点が発生してしまう。
【0037】
そこで、ガラスパイプと補助パイプとの接続部分が上記加熱炉内に進入するタイミングで、加熱炉の制御を定温度制御から定出力制御に切り替えると共に、その設定出力を、制御切り替え時の加熱炉の出力から所定量だけ低下した出力とする。これにより、接続部分が上記加熱炉内に進入したときには、加熱炉の出力を速やかに低下させることが可能になる。その結果、ガラスパイプに過剰な熱量が与えられることが防止され、ガラスパイプとガラスロッドとの一体化位置が適切な位置になり、光ファイバ母材に輝点が発生してしまうことが抑制される。
【0038】
ここで、ガラスパイプとガラスロッドとの一体化を行っているときには、加熱炉によってガラスパイプに与えられた熱は、ガラスパイプを軸方向に伝導して、加熱炉外に位置するガラスパイプから放熱される。そして、ガラスパイプとガラスロッドとの一体化が進むにつれ、これから加熱炉に進入することになるガラスパイプの長さは次第に短くなるため、ガラスパイプからの放熱量は次第に減少し、定温度制御で制御される加熱炉の出力は、ガラスパイプとガラスロッドとの一体化が進むにつれ次第に低下する。
【0039】
このため、上記ガラスパイプと補助パイプとの接続部分が上記加熱炉内に進入するタイミングでは、加熱炉が定温度制御で制御されることで低下する出力の低下量よりも、さらに大きい低下量で加熱炉の出力を低下させることが好ましい。
【0040】
具体的には、加熱炉の出力を、0.5%以上5%以下の範囲で低下させるのがよい。
【0041】
これは、出力の低下量が0.5%よりも小さいときには、補助パイプが加熱炉内に進入すると、ガラスパイプに与えられる熱量が増大してしまい、ガラスパイプとガラスロッドとの一体化位置が加熱炉の入口付近になって、光ファイバ母材に輝点が発生してしまうためである。また、出力の低下量が5%よりも大きいときには、ガラスパイプに与えられる熱量が大幅に低下することで、ガラスパイプとガラスロッドとの一体化位置が最適な位置から変化し、この場合も、光ファイバ母材に輝点が発生してしまうためである。
【0042】
第3の発明に係る光ファイバ母材の製造方法では、上記ガラスパイプの基端に、該ガラスパイプよりも薄肉の補助パイプを互いに同軸となるように取り付け、上記ガラスパイプ及びガラスロッドをその先端から基端に向かって軸方向に加熱炉内に進入させることによって、上記ガラスパイプとガラスロッドとを軸方向に順次加熱して一体化させると共に、上記ガラスパイプと補助パイプとの接続部分が上記加熱炉内に進入するタイミングで、上記加熱炉の位置に対する、ガラスパイプとガラスロッドとが一体化する位置が軸方向に変化しないように上記加熱炉の出力を低下させて、上記ガラスパイプとガラスロッドとの一体化を継続する。
【0043】
こうすることで、ガラスパイプと補助パイプとの接続部分が上記加熱炉内に進入した後も、ガラスパイプとガラスロッドとが一体化する位置が加熱炉の位置に対して変化しないため、上述したように、光ファイバ母材の基端側に輝点が発生することが抑制される。
【0044】
第4の発明に係る光ファイバ母材の製造方法では、上記ガラスパイプの基端に、該ガラスパイプよりも薄肉の補助パイプを互いに同軸となるように取り付け、上記ガラスパイプ及びガラスロッドをその先端から基端に向かって軸方向に加熱炉内に進入させることによって、上記ガラスパイプとガラスロッドとを軸方向に順次加熱して一体化させると共に、上記ガラスパイプと補助パイプとの接続部分が上記加熱炉内に進入するタイミングで、上記ガラスパイプに与えられる熱量が変化しないように該加熱炉の出力を低下させて、上記ガラスパイプとガラスロッドとの一体化を継続する。
【0045】
これにより、ガラスパイプと補助パイプとの接続部分が上記加熱炉内に進入した後も、ガラスパイプに与えられる熱量が変化しないため、上述したように、光ファイバ母材の基端側に輝点が発生することが抑制される。
【0046】
【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では、ガラスパイプ及びガラスロッドをその軸方向に加熱炉内に順次進入させて、ガラスパイプとガラスロッドとを順次一体化させるときに、ガラスパイプと補助パイプとの接続位置が加熱炉に進入するタイミングで、加熱炉の出力を低下させる。これにより、ガラスパイプに与えられる熱量が増大してしまうことが防止されて、ガラスパイプとガラスロッドとの一体化位置が軸方向に変化せず、その結果、光ファイバ母材の基端側に輝点が発生することを抑制することができる。
【0047】
【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。
【0048】
図1は、本発明の実施形態に係る光ファイバ母材の製造装置1を示している。この製造装置1は、ロッドインチューブ法により光ファイバ母材7を製造するものであって、具体的には、光ファイバにおいてクラッドとなるガラスパイプ2と、光ファイバにおいてコアとなる、又はコア及びクラッドとなるガラスロッド3とを一体化させて光ファイバ母材7を製造するように構成されている。
【0049】
ここで、上記ガラスパイプ2としては、例えば、OVD(Outside Vapor−phase Deposition)法等によって製造されたものを用いるようにすればよい。また、ガラスパイプ2としては、その外径がφ180mm程度、内径がφ50mm程度、長さが2000mm程度のものが例示される。
【0050】
また、上記ガラスロッド3としては、VAD(Vapor−phase Axial Deposition)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て延伸したものや、MCVD(Modified Chemical Vapor Deposition)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を用いるようにすればよい。また、ガラスロッド3としては、その径がφ45〜50mm程度、長さが2500mm程度のものが例示される。
【0051】
上記ガラスパイプ2の基端(上端)には、補助パイプ21が互いに同軸となるように取り付けられている。この補助パイプ21は、上記ガラスパイプ2よりも薄肉のものにされている。補助パイプ21としては、その外径がφ180mm程度、内径がφ80mm程度、長さが1100mm程度のものとすればよい。また、上記ガラスロッド3の基端にも、補助ロッド31が互いに同軸となるように取り付けられている。
【0052】
尚、図示は省略するが、ガラスパイプ2の先端(下端)には、ダミーパイプが互いに同軸となるように取り付られ、ガラスロッド3の先端には、ダミーロッドが互いに同軸となるように取り付けられる。
【0053】
上記製造装置1には、Z方向(同図における上下方向)に延びて配設された補助パイプ21及びガラスパイプ2の内、補助パイプ21の上端部分を把持することで、上記ガラスパイプ2を吊り下げ状態にする第1把持部41と、同じくZ方向に延びて配設された補助ロッド31及びガラスロッド3の内、補助ロッド31の上端部分を把持することで、上記ガラスロッド3を吊り下げ状態にする第2把持部42とが設けられている。この第1及び第2把持部41,42はそれぞれ、ガラスパイプ2及びガラスロッド3の位置を、X方向(同図における紙面横方向)及びY方向(紙面に直行する方向)に移動可能に構成されていると共に、上記ガラスパイプ2及びガラスロッド3のZ方向に対する傾きを調整可能に構成されている。この構成により、上記ガラスパイプ2及びガラスロッド3は、それぞれ鉛直にかつ、互いに同軸に位置付けられるようになる。
【0054】
また、上記各把持部41,42はそれぞれ、Z方向に移動可能に構成されており、この各把持部41,42の下方への移動に伴い、上記ガラスパイプ2及びガラスロッド3がそれぞれ下方に移動するようにしている。尚、上記第1及び第2把持部41,42の移動速度は、それぞれ変更可能であると共に、第1把持部41と第2把持部42とで互いに異なる速度に設定することも可能である。このため、上記ガラスパイプ2及びガラスロッド3の移動速度(後述する加熱炉5への送り速度)が調整可能にされており、さらに、上記ガラスパイプ2の送り速度とガラスロッド3の送り速度とを互いに異ならせることも可能にされている。
【0055】
上記第1把持部41の下方位置には、上記ガラスパイプ2及びガラスロッド3を加熱する加熱炉5が配設されている。この加熱炉5は、上記ガラスパイプ2の外径よりも大きい内径を有していると共に、上記ガラスパイプ2及びガラスロッド3と略同軸となる位置に配設されている。これにより、上記ガラスパイプ2及びガラスロッド3はその軸方向に上記加熱炉5内を通過可能にされている。
【0056】
この構成によって、上記第1及び第2把持部41,42によってガラスパイプ2及びガラスロッド3が下方に移動されると、このガラスパイプ2及びガラスロッド3は上記加熱炉5内をその先端から順次通過するようになる。これにより、ガラスパイプ2及びガラスロッド3が、その先端から基端に向かって順次加熱されることになる。
【0057】
尚、この加熱炉5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が例示される。
【0058】
上記加熱炉5の下方位置には、この加熱炉5の中心軸を挟んだ両側位置に、それぞれ2つのローラ6,6、…が配設されている。この各ローラ6は回転可能に構成されており、上記加熱炉5を通過することによって一体化したガラスパイプ2とガラスロッド3との一体化物(光ファイバ母材7)を、二対のローラ6,6,…で挟み込んで、この一体化物を下方に引き取るように構成されている。この各ローラ6,6の回転速度は変更可能に構成されており、これにより、一体化物の加熱炉5からの引き取り速度を調整することが可能にされている。こうして一体化物の加熱炉5からの引き取り速度を調整することにより、上記一体化物の外径を所定の径の光ファイバ母材7にさせるようにしている。
【0059】
また、上記第1把持部41に把持された補助パイプ21の上端面には、その上端開口を閉止する閉止キャップ8が取り付けられる。この閉止キャップ8には、図示省略の真空ポンプが接続されており、この真空ポンプを駆動させることによって、ガラスパイプ2内を減圧にすることができるようになっている。
【0060】
次に、この製造装置1による光ファイバ母材7の製造方法について説明すると、先ず、補助パイプ21の上端部分を第1把持部41によって把持し、この第1把持部41によって、ガラスパイプ2が加熱炉5に対して同軸となるように上記ガラスパイプ2のX,Y方向位置をそれぞれ調整すると共に、上記ガラスパイプ2が鉛直に配設されるように上記ガラスパイプ2の傾きを調整する。
【0061】
次に、補助ロッド31の上端部分を第2把持部42によって把持し、この第2把持部42によって、ガラスロッド3がガラスパイプ3に対して同軸となるように上記ガラスロッド3のX,Y方向位置をそれぞれ調整すると共に、上記ガラスロッド3が鉛直に配設されるように上記ガラスロッド3の傾きを調整する。そして、ガラスロッド3をガラスパイプ2内に内挿する。
【0062】
そして、上記補助パイプ21の上端開口を閉止キャップ8により閉止し、真空ポンプを駆動させてガラスパイプ2内を減圧する。こうしてガラスパイプ2内を減圧しながら、上記第1及び第2把持部41,42をそれぞれ所定の速度で下方に移動させることにより、上記ガラスパイプ2とガラスロッド3とを加熱炉5内に送る。
【0063】
これにより、上記ガラスパイプ2とガラスロッド3とが、その軸方向に上記加熱炉5内を通過するようになって、上記ガラスパイプ2とガラスロッド3とが、その先端から基端に向かって上記加熱炉5により順次加熱される。このため、上記ガラスパイプ2とガラスロッド3とは、その先端から基端に向かって順次溶融するが、このとき、ガラスパイプ2内が減圧されているため、このガラスパイプ2内外の圧力差によって溶融したガラスパイプ2が縮径する。その結果、ガラスパイプ2とガラスロッド3とが、その長手方向に順次一体化する。
【0064】
こうして一体化したガラスパイプ2とガラスロッド3との一体化物は、ローラ6,6,…によって引き取られることで、所定の外径になるまで延伸され、光ファイバ母材7が製造されることになる。
【0065】
そして、本実施形態では、ガラスパイプ2とガラスロッド3とを一体化させるときには、光ファイバ母材7に輝点が発生することを防止すべく、単位時間当たりに一体化する上記ガラスパイプ2及びガラスロッド3の総ガラス量であるガラス処理量と、ガラスパイプ2内の圧力と、ガラスパイプ2及びガラスロッド3の加熱温度とをそれぞれ調整する。
【0066】
上記ガラス処理量の調整は、第1及び第2把持部41,42の移動速度を調整することにより行う。例えばガラスパイプ2及びガラスロッド3のヒータ5への送り速度を上げると、ガラス処理量は多くなるのに対し、送り速度を下げると、ガラス処理量は少なくなる。ガラス処理量は多すぎると、ガラスパイプ2とガラスロッド3との一体化位置が加熱炉5の出口付近になってしまい、光ファイバ母材7に輝点が発生し易くなる。逆にガラス処理量は少なすぎると、ガラスパイプ2とガラスロッド3との一体化位置が加熱炉5の入口付近になってしまい、このときも光ファイバ母材7に輝点が発生し易くなる。そこで、ガラスパイプ2とガラスロッド3との一体化位置を考慮して、ガラス処理量が適切な量となるように、第1及び第2把持部41,42の移動速度を調整する。
【0067】
また、ガラスパイプ2内の圧力は、真空ポンプの駆動条件を調整することによって調整する。例えば、ガラスパイプ2内の圧力が高すぎる(減圧度が低すぎる)ときには、ガラスパイプ2とガラスロッド3との一体化位置が加熱炉5の出口付近になってしまい、光ファイバ母材7に輝点が発生し易くなる。逆にガラスパイプ2内の圧力が低すぎる(減圧度が高すぎる)ときには、ガラスパイプ2とガラスロッド3との一体化位置が加熱炉5の入口付近になってしまい、光ファイバ母材7に輝点が発生し易くなる。そこで、ガラスパイプ2とガラスロッド3との一体化位置を考慮して、ガラスパイプ2内が適切な圧力となるように、真空ポンプの駆動条件を調整する。
【0068】
さらに、ガラスパイプ2及びガラスロッド3の加熱温度は、加熱炉5の作動を制御することにより調整する。例えば、加熱温度が低すぎるときには、ガラスパイプ2とガラスロッド3との一体化位置が加熱炉5の出口付近になってしまい、光ファイバ母材7に輝点が発生し易くなる。逆に加熱温度が高すぎるときには、ガラスパイプ2とガラスロッド3との一体化位置が加熱炉5の入口付近になってしまい、光ファイバ母材7に輝点が発生し易くなる。そこで、ガラスパイプ2とガラスロッド3との一体化位置が加熱炉5の位置に対して適切な位置となるように設定温度を設定し、炉内温度がこの設定温度で一定となるように、加熱炉5を定温度制御で制御する。
【0069】
こうすることで、輝点の発生と相関のあるガラスパイプ2とガラスロッド3との一体化位置を、加熱炉5の位置に対して最適な位置にすることができ、その結果、輝点の発生を確実に防止した上で光ファイバ母材を製造することができる。
【0070】
そして、本実施形態では、上記ガラスパイプ2と補助パイプ21との接続部分が上記加熱炉5に進入するタイミングで、加熱炉5の制御を、定温度制御から定出力制御に切り替える。また、この定出力制御における設定出力は、上記ガラスパイプ2とガラスロッド3との一体化位置が加熱炉5の位置に対して軸方向に変化しないように、言い換えると、上記ガラスパイプ2に与えられる熱量が変化しないように、制御切り替え時の炉出力から所定量だけ低下させた出力とする。具体的に設定出力は、制御切り替え時の炉出力に対して、0.5%〜5%の範囲で低下させた出力とする。こうして、ガラスパイプ2とガラスロッド3との一体化を継続する。
【0071】
補助パイプ21が加熱炉5に進入し、この補助パイプ21が加熱炉5によって加熱されると、補助パイプ21はガラスパイプ2に比べて薄肉であるため、加熱炉5から補助パイプ21に与えられる熱量はガラスパイプ2に熱が与えられるときよりも少なくなる。このため、加熱炉5の出力を低下させないときには、加熱炉5からの余剰の熱量がガラスパイプ2に与えられる。ところが、補助パイプ21が加熱炉5に進入するタイミングで上記加熱炉5の出力を低下させるため、ガラスパイプ2に与えられる熱量は増大しない。このため、ガラスパイプ2とガラスロッド3との一体化位置はそれまでと変わらず、適切な位置のままになる。こうして、光ファイバ母材7のの基端側で輝点が発生してしまうことを抑制することができる。
【0072】
また、ガラスパイプ2と補助パイプ21との接続部分が上記加熱炉5内に進入するタイミングで、加熱炉の制御を定温度制御から定出力制御に切り替えることで、加熱炉5の出力を速やかに低下させることが可能になる。これにより、ガラスパイプ2に過剰な熱量が与えられることが防止され、ガラスパイプ2とガラスロッド3との一体化位置を適切な位置にして、光ファイバ母材7に輝点が発生してしまうことが抑制される。
【0073】
尚、上記実施形態では、補助パイプ21がガラスパイプ2よりも薄肉のものとしたが、補助パイプ21の肉厚がガラスパイプ2の肉厚と同じときでも同様に、ガラスパイプ2と補助パイプ21との接続部分が上記加熱炉5内に進入するタイミングで、加熱炉5の出力を所定量だけ低下させることにより、光ファイバ母材7の基端側で輝点が発生してしまうことを抑制することができる。
【0074】
【実施例】
次に、本発明について具体的に実施した実施例について説明する。図2は、実施例及び比較例として、光ファイバ母材7を製造した例におけるガラスパイプ2及びガラスロッド3の送り量に対する、加熱炉5の出力変化と、加熱炉5内の温度変化を示している。このときに用いたガラスパイプ2は外径がφ181.1mm、内径がφ54.1mmのものであり、ガラスロッド3は外径がφ51.4mmのものである。また、補助パイプ21は、外径がφ180.0mm、内径がφ80.0mmのものである。さらに、ガラスパイプ2及びガラスロッド3の先端には、それぞれダミーパイプ及びダミーロッドを取り付けている。
【0075】
ここで、ガラスパイプ2及びガラスロッド3の送り速度は、共に12.5mm/minとした。
【0076】
また、加熱炉5は、上述したように、ガラスパイプ2と補助パイプ21との接続部分が加熱炉5に進入するまでは定温度制御で制御し、その設定温度は、2150℃とした。そして、実施例では、ガラスパイプ2と補助パイプ21との接続部分が加熱炉5に進入するタイミング(送り量2000mmのタイミング)で、加熱炉5の制御を定温度制御から定出力制御に切り替える(同図の実線及び一点鎖線参照)一方、比較例では、ガラスパイプ2と補助パイプ21との接続部分が加熱炉5に進入した後も、加熱炉5の制御を定温度制御のままとした(同図の破線参照)。
【0077】
光ファイバ母材7の製造を開始すると、先ずガラスパイプ2及びガラスロッド3の先端に取り付けられたダミーパイプとダミーロッドとが加熱炉5を通過するが、図2によると、これらダミーパイプとダミーロッドとが加熱炉5を通過した後しばらくして、上記加熱炉5の出力は安定した(送り量500mm)。そして、ガラスパイプ2とガラスロッド3と一体化が進むにつれ、これから加熱炉5に進入するガラスパイプ2の長さは次第に短くなるため、ガラスパイプ2からの放熱量は次第に減少し、定温度制御で制御されている加熱炉5の出力(実線)は、次第に低下した(送り量500mm〜2000mm)。尚、加熱炉5内の温度(一点鎖線)は、設定温度のままである。
【0078】
そして、ガラスパイプ2と補助パイプ21との接続部分が加熱炉5に進入するタイミングで(送り量2000mm)、実施例では、加熱炉5の出力を185kWから約5kW(約2.7%)だけ低下させ、約180kWを設定出力とする定出力制御に切り替えた(実線参照)。これにより、実施例では、加熱炉5内の温度は低下した(一点鎖線参照)。
【0079】
これに対し、比較例では、ガラスパイプ2と補助パイプ21との接続部分が加熱炉5に進入した後も、定温度制御を継続した。このため、加熱炉5内の温度は、設定温度のままとなり、加熱炉5の出力もほとんど下がらなかった(破線参照)。
【0080】
こうして製造した実施例及び比較例の各光ファイバ母材7においてその基端(一体化の終了端)から1mの範囲での輝点の発生を調べたところ、実施例の光ファイバ母材7では、輝点の数が1個/mであったのに対し、比較例の光ファイバ母材7では、輝点の数が15個/mであった。これは、実施例の光ファイバ母材7は、線引きして光ファイバとすることが可能なレベルであるのに対し、比較例の光ファイバ母材7は光ファイバとすることが不可能なレベルである。
【0081】
このように、ガラスパイプ2と補助パイプ21との接続部分が加熱炉5内に進入するタイミングで、加熱炉5の出力を、意図的に低下させることにより、光ファイバ母材7の基端部で輝点が発生することを抑制することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】光ファイバ母材の製造装置を示す概略図である。
【図2】パイプの送り量に対する加熱炉の出力変化と加熱炉内の温度変化を示す図である。
【符号の説明】
2 ガラスパイプ
21 補助パイプ
3 ガラスロッド
5 加熱炉
7 光ファイバ母材[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention, in a glass pipe for cladding, by inserting a glass rod for core, or a glass rod for core and cladding, and heating both while decompressing the inside of the glass pipe, the glass pipe and the glass rod The present invention relates to a method of manufacturing an optical fiber preform for performing integration and stretching.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a glass rod serving as a core in an optical fiber, or a glass rod serving as a core and a cladding, is inserted into a glass pipe serving as a cladding in an optical fiber, and the glass pipe and the glass rod are integrated into an optical fiber motherboard. A so-called rod-in-tube method for manufacturing a material is known (for example, see Patent Document 1). In this rod-in-tube method, for example, both the glass pipe and the glass rod are passed through a substantially ring-shaped heater in the axial direction while reducing the pressure inside the glass pipe into which the glass rod is inserted. By doing so, the glass pipe and the glass rod are sequentially heated from one end to the other end, and the diameter of the molten glass pipe is reduced by the pressure difference between the inside and outside of the glass pipe. As a result, the glass pipe and the glass rod are sequentially integrated, and the optical fiber preform is manufactured.
[0003]
The optical fiber preform manufactured in this manner is converted into an optical fiber by a drawing step. A method is also known in which this drawing step is performed simultaneously with the production of the optical fiber preform by the rod-in-tube method (for example, see Patent Reference 2).
[0004]
By the way, in recent years, from the viewpoint of reduction in production cost and the like, it has been required to increase the size of the optical fiber preform. For this reason, the diameter of the optical fiber preform has been increased.
[0005]
However, if such a large-diameter optical fiber preform is drawn as it is, it takes a long time to stabilize the optical fiber of the target diameter, and a large amount of the preform is consumed for initial stabilization. It becomes like this. As a result, the yield from the optical fiber preform to the optical fiber deteriorates, and the enlargement of the optical fiber preform originally performed for the purpose of cost reduction cannot achieve the purpose. There is an inconvenience.
[0006]
Therefore, in order to eliminate such inconveniences, the diameter of the normally manufactured large diameter optical fiber preform is reduced to an optimum diameter that maximizes the yield before the drawing step. A method of improving the productivity by performing the diameter reducing step of the optical fiber preform simultaneously with the production of the optical fiber preform by integrating the glass pipe and the glass rod is known (for example, Patent Reference 3).
[0007]
[Patent Document 1]
JP-B-56-45867
[Patent Document 2]
JP-A-50-85345
[Patent Document 3]
JP-A-7-10580
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when an optical fiber preform is manufactured by the rod-in-tube method, bubbles, peeling, and the like may occur at the interface between the integrated glass pipe and the glass rod. Bubbles are caused by scratches on the outer surface of the glass rod or the inner surface of the glass pipe, or moisture, gas, foreign matter, or the like attached to the outer surface or the inner surface. In addition, the peeling corresponds to a portion where the glass pipe and the glass rod were not surely integrated. In addition, among the above-mentioned bubbles and peeling, there are minute ones that are difficult to confirm as they are, but such minute air bubbles and the like can be obtained by irradiating light in the axial direction from the end face of the optical fiber preform. Since it shines like a dot, it can be seen with the naked eye. Hereinafter, a minute bubble or a peeled portion generated at the interface between the glass pipe and the glass rod is referred to as a luminescent spot.
[0009]
Such bright spots cause a loss failure or a connection failure in the optical fiber, so that the portion of the optical fiber preform where the bright spot occurs must be discarded.
[0010]
On the other hand, the present inventor previously set the position where the glass pipe and the glass rod are integrated to an appropriate position with respect to the position of the heating furnace in order to prevent the occurrence of a bright spot in the optical fiber preform. I found that setting is important. For example, when the position where the glass pipe and the glass rod are integrated is near the entrance of the heating furnace, many bright spots are generated. In other words, when the integrated position of the glass pipe and the glass rod is near the entrance of the heating furnace, by integrating the glass pipe with the glass rod without being sufficiently heated, the glass rod and the glass pipe may be damaged, Many bright spots are generated due to the foreign matter attached to the surface.
[0011]
On the other hand, when the integrated position of the glass pipe and the glass rod is at an appropriate position with respect to the position of the heating furnace, the glass pipe and the glass rod are surely integrated, and the glass pipe and the glass rod are connected. By sufficiently heating the glass pipe and glass rod before integration, even if these surfaces have scratches or foreign matter attached, these scratches etc. are melted before integration, As a result, the generation of bright spots is suppressed.
[0012]
The position where the glass pipe and the glass rod are integrated is the glass processing amount (total glass amount of the glass pipe and the glass rod integrated per unit time), the pressure in the glass pipe, and the glass pipe and the glass rod. It has been found that the temperature can be adjusted by adjusting the heating temperature.
[0013]
Therefore, when manufacturing the optical fiber preform, after appropriately adjusting the glass processing amount and the pressure in the glass pipe, the heating furnace is controlled at a constant temperature so that the temperature in the furnace becomes constant at the set temperature. To control.
[0014]
On the other hand, at the time of manufacturing the optical fiber preform by the rod-in-tube method, the glass pipe and the glass rod are gripped by the gripper, and the glass pipe and the glass rod enter the heating furnace. At this time, in order to prevent the temperature of the gripping portion from becoming high, it is necessary to separate the gripping portion from the heating furnace, so that the gripping portion is not limited to the portion gripped by the glass pipe and the glass rod. The part which cannot enter the heating furnace in consideration of the temperature cannot be integrated. For this reason, the yield will be reduced in this state. Therefore, an auxiliary pipe and an auxiliary rod are attached to the base ends of the glass pipe and the glass rod so as to be coaxial with each other, and the auxiliary pipe and the auxiliary rod are gripped.
[0015]
Since this auxiliary pipe is not a part for taking out the product, the auxiliary pipe is mainly used to be thinner than the glass pipe in order to save the amount of glass. Further, when the auxiliary pipe is made thinner in this way, the gap between the auxiliary pipe and the glass rod becomes large, and the glass pipe and the glass rod are inserted into the glass pipe and the auxiliary pipe without making the auxiliary pipe and the glass rod contact each other. Can be inserted, and there is an advantage that workability is improved.
[0016]
However, when the glass pipe and the glass rod are integrated with the auxiliary pipe attached to the glass pipe, it is necessary to adjust the glass processing amount, the pressure in the glass pipe, and the heating temperature of the glass pipe and the glass rod. In spite of preventing the occurrence of bright spots in the optical fiber preform, the portion of the optical fiber preform corresponding to the base end side of the glass pipe (hereinafter referred to as the base end side of the optical fiber preform) It was found that a number of bright spots were generated.
[0017]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to produce an optical fiber preform by integrating and stretching a glass pipe and a glass rod. To prevent the occurrence of a bright spot on the base end side of the light emitting element.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, as a result of repeated studies by the present inventors, the occurrence of a luminescent spot on the base end side of the optical fiber preform is caused when the connection between the glass pipe and the auxiliary pipe is inserted into the heating furnace. It was concluded that the distribution of heat given to the glass pipe from the heating furnace was different from before.
[0019]
In other words, even if both the glass pipe and the auxiliary pipe have the same thickness, the connection ends are processed to have a small diameter and then connected by welding. In addition, due to the heat at the time of the welding, the connection portion between the glass pipe and the auxiliary pipe has a different glass property from other portions.
[0020]
For this reason, the heat distribution given to the glass pipe is optimally set so that the bright spot of the optical fiber preform is prevented before the connection between the glass pipe and the auxiliary pipe enters the heating furnace. Even after the connection between the glass pipe and the auxiliary pipe enters the heating furnace, the heat distribution given to the glass pipe changes due to the smaller diameter of the connection between the glass pipe and the auxiliary pipe. As the amount of heat applied to the glass pipe increases, and the properties of the glass in this portion differ, the molten state of the glass pipe also changes. As a result, the integrated position of the glass pipe and the glass rod, which had been at the appropriate position until then, moved to the vicinity of the entrance of this heating furnace after the auxiliary pipe entered the heating furnace, and as a result It is considered that many bright spots are generated on the base end side of the optical fiber preform.
[0021]
In particular, when the auxiliary pipe is thinner than the glass pipe, many bright spots are generated on the base end side of the optical fiber preform. It is thought that it depends.
[0022]
That is, since the glass pipe has a certain thickness in the axial direction, while the glass pipe is sequentially entering the heating furnace in the axial direction, the amount of heat given to the glass pipe in the heating furnace is Be kept constant. However, after the connection between the glass pipe and the auxiliary pipe enters the heating furnace, the difference in the thickness between the glass pipe and the auxiliary pipe increases the amount of heat given to the glass pipe. In other words, since the auxiliary pipe is thinner than the glass pipe, the amount of heat given to the auxiliary pipe from the heating furnace is smaller than when heat is given to the glass pipe, and the excess amount of heat from the heating furnace is given to the glass pipe. It is thought that it is possible. In this way, the amount of heat given to the glass pipe increases as compared to before the auxiliary pipe enters the heating furnace, and more heat is given to the glass pipe than necessary. For this reason, the integrated position of the glass pipe and glass rod, which had been at the appropriate position until then, moved to the vicinity of the entrance of this heating furnace after the auxiliary pipe entered the heating furnace, and as a result It is considered that many bright spots are generated on the base end side of the optical fiber preform.
[0023]
As described above, it is considered that the reason why many bright spots are generated on the base end side of the optical fiber preform is because the amount of heat given to the glass pipe becomes excessive. During the integration of the above, the output of the heating furnace was reduced at a predetermined timing.
[0024]
Specifically, the first invention is to sequentially heat both the glass pipe and the glass rod in the axial direction from the distal end to the proximal end while reducing the pressure inside the glass pipe in which the glass rod is inserted. The present invention relates to a method for manufacturing an optical fiber preform, in which the glass pipe and the glass rod are sequentially integrated and stretched to a predetermined outer diameter to manufacture an optical fiber preform.
[0025]
In the method for manufacturing an optical fiber preform according to the first invention, an auxiliary pipe is attached to the base end of the glass pipe so as to be coaxial with each other, and the glass pipe and the glass rod are moved from the front end to the base end. By entering the heating furnace in the axial direction, the glass pipe and the glass rod are sequentially heated and integrated in the axial direction, and the connecting portion between the glass pipe and the auxiliary pipe enters the heating furnace. At the timing, the output of the heating furnace is reduced by a predetermined amount, and the integration of the glass pipe and the glass rod is continued.
[0026]
By doing so, the glass pipe and the glass rod enter the heating furnace from the tip thereof, and at the beginning of integrating the glass pipe and the glass rod, the glass processing amount, the pressure in the glass pipe, and the glass pipe and The heating temperature of the glass rod (the output of the heating furnace) is adjusted so that the glass pipe and the glass rod are integrated at an appropriate position with respect to the position of the heating furnace. This suppresses the occurrence of bright spots in the optical fiber preform.
[0027]
Then, when the glass pipe and the glass rod sequentially enter the heating furnace in the axial direction, the connection position between the auxiliary pipe attached to the base end of the glass pipe and the glass pipe enters the heating furnace. When the connection position enters the heating furnace, the output of the heating furnace is reduced by a predetermined amount.
[0028]
In this way, after the connecting position between the auxiliary pipe and the glass pipe enters the heating furnace, the connecting portion between the auxiliary pipe and the glass pipe has a smaller diameter than the other, or the glass property of this connecting portion is different from the others. If different, the glass pipe is given the appropriate amount of heat, as before the auxiliary pipe entered the furnace. Therefore, the integrated position of the glass pipe and the glass rod does not change. As a result, generation of a bright spot on the base end side of the optical fiber preform is suppressed.
[0029]
In the method for manufacturing an optical fiber preform according to the second invention, an auxiliary pipe thinner than the glass pipe is attached to the base end of the glass pipe so as to be coaxial with each other. The glass pipe and the glass rod are sequentially heated in the axial direction to be integrated by entering the heating furnace in the axial direction from the base end toward the base end, and the connecting portion between the glass pipe and the auxiliary pipe is formed as described above. At the timing of entering the heating furnace, the output of the heating furnace is reduced by a predetermined amount, and the integration of the glass pipe and the glass rod is continued.
[0030]
By doing so, the glass processing amount, the pressure in the glass pipe, and the heating temperature (output of the heating furnace) of the glass pipe and the glass rod are adjusted at the beginning when the glass pipe and the glass rod are integrated. The pipe and the glass rod are integrated at an appropriate position with respect to the position of the heating furnace. This suppresses the occurrence of bright spots in the optical fiber preform.
[0031]
Then, at the timing when the connection position between the auxiliary pipe and the glass pipe enters the heating furnace, the output of the heating furnace is reduced by a predetermined amount.
[0032]
In this way, when the output of the heating furnace is not reduced, when the auxiliary pipe enters the heating furnace, the amount of heat given to the glass pipe increases as described above because the auxiliary pipe is thinner than the glass pipe. By reducing the output of the heating furnace where the integrated position of the glass pipe and the glass rod changes, it is possible to prevent the amount of heat given to the glass pipe from increasing. Thus, the glass pipe is given an appropriate amount of heat as before the auxiliary pipe enters the heating furnace, so that the integrated position of the glass pipe and the glass rod does not change. As a result, generation of a bright spot on the base end side of the optical fiber preform is suppressed.
[0033]
Here, until the connection between the glass pipe and the auxiliary pipe enters the heating furnace, the heating furnace is controlled by constant temperature control so that the temperature in the heating furnace becomes the set temperature, and the glass pipe is At the timing when the connecting portion between the heating furnace and the auxiliary pipe enters the heating furnace, the control of the heating furnace is switched to a constant output control so that the output thereof becomes a set output, and the set output is changed at the time of control switching. It is preferable that the output is reduced by a predetermined amount from the output of the heating furnace.
[0034]
As described above, until the connection between the glass pipe and the auxiliary pipe enters the heating furnace, the heating furnace is controlled by the constant temperature control in which the set temperature is set to an appropriate temperature, so that the optical fiber preform shines. The occurrence of points is suppressed.
[0035]
After the connecting portion between the glass pipe and the auxiliary pipe enters the heating furnace, the heating furnace is controlled by a constant output control in which the output of the heating furnace is reduced by a predetermined amount to a set output. Control. The reason why the control of the heating furnace is switched from the constant temperature control to the constant output control is that the constant temperature control has poor response.
[0036]
In other words, if the auxiliary pipe enters the heating furnace, the temperature in the heating furnace changes according to the shape of the connection between the auxiliary pipe and the glass pipe, the thickness of the auxiliary pipe, etc. Even when the furnace is controlled, the output of the heating furnace decreases so that the inside of the furnace is at a set temperature. However, the timing at which the output drops is considerably delayed from the timing at which the auxiliary pipe enters the heating furnace, and during that time, an excessive amount of heat is given to the glass pipe, and the integrated position of the glass pipe and the glass rod changes. As a result, bright spots are generated in the optical fiber preform.
[0037]
Therefore, at the timing when the connecting portion between the glass pipe and the auxiliary pipe enters the heating furnace, the control of the heating furnace is switched from the constant temperature control to the constant output control, and the setting output of the heating furnace at the time of control switching is changed. The output is reduced by a predetermined amount from the output. Accordingly, when the connection portion enters the heating furnace, the output of the heating furnace can be rapidly reduced. As a result, an excessive amount of heat is prevented from being applied to the glass pipe, the integrated position of the glass pipe and the glass rod is set to an appropriate position, and the occurrence of a bright spot in the optical fiber preform is suppressed. You.
[0038]
Here, when the glass pipe and the glass rod are integrated, the heat given to the glass pipe by the heating furnace is transmitted to the glass pipe in the axial direction, and radiated from the glass pipe located outside the heating furnace. Is done. And, as the integration of the glass pipe and the glass rod progresses, the length of the glass pipe that will enter the heating furnace from now on gradually decreases, so the amount of heat released from the glass pipe gradually decreases, and the constant temperature control The output of the controlled heating furnace gradually decreases as the integration of the glass pipe and the glass rod progresses.
[0039]
For this reason, at the timing at which the connection portion between the glass pipe and the auxiliary pipe enters the heating furnace, the heating furnace is controlled by the constant temperature control, and the amount of reduction in output is reduced by a greater amount. It is preferable to reduce the output of the heating furnace.
[0040]
Specifically, the output of the heating furnace is preferably reduced in the range of 0.5% or more and 5% or less.
[0041]
This is because when the amount of decrease in the output is smaller than 0.5%, when the auxiliary pipe enters the heating furnace, the amount of heat given to the glass pipe increases, and the integrated position of the glass pipe and the glass rod is reduced. This is because a bright spot is generated in the optical fiber preform near the entrance of the heating furnace. Further, when the amount of decrease in output is larger than 5%, the amount of heat applied to the glass pipe is greatly reduced, so that the integrated position of the glass pipe and the glass rod changes from the optimal position. This is because a bright spot occurs in the optical fiber preform.
[0042]
In the method for manufacturing an optical fiber preform according to the third invention, an auxiliary pipe thinner than the glass pipe is attached to the base end of the glass pipe so as to be coaxial with each other, and the glass pipe and the glass rod are attached to the distal end. The glass pipe and the glass rod are sequentially heated in the axial direction to be integrated by entering the heating furnace in the axial direction from the base end toward the base end, and the connecting portion between the glass pipe and the auxiliary pipe is formed as described above. At the timing of entering the heating furnace, the output of the heating furnace is reduced so that the position where the glass pipe and the glass rod are integrated with respect to the position of the heating furnace does not change in the axial direction. Continue integration with the rod.
[0043]
By doing so, even after the connecting portion between the glass pipe and the auxiliary pipe enters the heating furnace, the position where the glass pipe and the glass rod are integrated does not change with respect to the position of the heating furnace. Thus, the occurrence of a bright spot on the base end side of the optical fiber preform is suppressed.
[0044]
In the method for manufacturing an optical fiber preform according to a fourth aspect, an auxiliary pipe thinner than the glass pipe is attached to the base end of the glass pipe so as to be coaxial with each other. The glass pipe and the glass rod are sequentially heated in the axial direction to be integrated by entering the heating furnace in the axial direction from the base end toward the base end, and the connecting portion between the glass pipe and the auxiliary pipe is formed as described above. At the timing of entering the heating furnace, the output of the heating furnace is reduced so that the amount of heat given to the glass pipe does not change, and the integration of the glass pipe and the glass rod is continued.
[0045]
Thereby, even after the connection portion between the glass pipe and the auxiliary pipe enters the heating furnace, the amount of heat applied to the glass pipe does not change. Therefore, as described above, the bright spot is located on the base end side of the optical fiber preform. Is suppressed.
[0046]
【The invention's effect】
As described above, in the method of manufacturing an optical fiber preform according to the present invention, when the glass pipe and the glass rod are sequentially inserted into the heating furnace in the axial direction thereof, and the glass pipe and the glass rod are sequentially integrated. The output of the heating furnace is reduced at the timing when the connection position between the glass pipe and the auxiliary pipe enters the heating furnace. This prevents the amount of heat applied to the glass pipe from being increased, and the integrated position of the glass pipe and the glass rod does not change in the axial direction. Generation of a bright spot can be suppressed.
[0047]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0048]
FIG. 1 shows an optical fiber
[0049]
Here, as the
[0050]
The
[0051]
[0052]
Although not shown, a dummy pipe is attached to the tip (lower end) of the
[0053]
The above-mentioned
[0054]
Each of the
[0055]
A
[0056]
With this configuration, when the
[0057]
The
[0058]
Below the
[0059]
A closing cap 8 for closing the upper end opening is attached to the upper end surface of the
[0060]
Next, a method of manufacturing the
[0061]
Next, the upper end portion of the
[0062]
Then, the upper end opening of the
[0063]
Thereby, the
[0064]
The integrated product of the
[0065]
In the present embodiment, when the
[0066]
The adjustment of the glass processing amount is performed by adjusting the moving speed of the first and
[0067]
The pressure in the
[0068]
Further, the heating temperature of the
[0069]
By doing so, the integrated position of the
[0070]
In the present embodiment, the control of the
[0071]
When the
[0072]
Further, at the timing when the connection between the
[0073]
In the above-described embodiment, the
[0074]
【Example】
Next, examples that specifically implement the present invention will be described. FIG. 2 shows an output change of the
[0075]
Here, the feed speeds of the
[0076]
Further, as described above, the
[0077]
When the production of the
[0078]
Then, at the timing when the connection portion between the
[0079]
In contrast, in the comparative example, the constant temperature control was continued even after the connection between the
[0080]
When the occurrence of bright spots in a range of 1 m from the base end (end of integration) of each of the optical fiber preforms 7 of the example and the comparative example manufactured in this way was examined, the
[0081]
As described above, the output of the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view showing an apparatus for manufacturing an optical fiber preform.
FIG. 2 is a diagram showing a change in output of the heating furnace and a change in temperature in the heating furnace with respect to a feed amount of a pipe.
[Explanation of symbols]
2 Glass pipe
21 Auxiliary pipe
3 Glass rod
5 heating furnace
7 Optical fiber preform
Claims (6)
上記ガラスパイプの基端に補助パイプを互いに同軸となるように取り付け、
上記ガラスパイプ及びガラスロッドをその先端から基端に向かって軸方向に加熱炉内に進入させることによって、上記ガラスパイプとガラスロッドとを軸方向に順次加熱して一体化させると共に、
上記ガラスパイプと補助パイプとの接続部分が上記加熱炉内に進入するタイミングで、上記加熱炉の出力を所定量だけ低下させて、上記ガラスパイプとガラスロッドとの一体化を継続する
ことを特徴とする光ファイバ母材の製造方法。While depressurizing the inside of the glass pipe in which the glass rod is inserted, both the glass pipe and the glass rod are sequentially heated in the axial direction from the distal end to the proximal end, so that the glass pipe and the glass rod are sequentially heated. A method of manufacturing an optical fiber preform, which is integrated and stretched to a predetermined outer diameter to produce an optical fiber preform,
Auxiliary pipes are attached to the base end of the glass pipe so that they are coaxial with each other,
By making the glass pipe and the glass rod enter the heating furnace in the axial direction from the distal end to the proximal end thereof, the glass pipe and the glass rod are sequentially heated in the axial direction and integrated,
At the timing when the connection portion between the glass pipe and the auxiliary pipe enters the heating furnace, the output of the heating furnace is reduced by a predetermined amount, and the integration of the glass pipe and the glass rod is continued. A method of manufacturing an optical fiber preform.
上記ガラスパイプの基端に、該ガラスパイプよりも薄肉の補助パイプを互いに同軸となるように取り付け、
上記ガラスパイプ及びガラスロッドをその先端から基端に向かって軸方向に加熱炉内に進入させることによって、上記ガラスパイプとガラスロッドとを軸方向に順次加熱して一体化させると共に、
上記ガラスパイプと補助パイプとの接続部分が上記加熱炉内に進入するタイミングで、上記加熱炉の出力を所定量だけ低下させて、上記ガラスパイプとガラスロッドとの一体化を継続する
ことを特徴とする光ファイバ母材の製造方法。While depressurizing the inside of the glass pipe in which the glass rod is inserted, both the glass pipe and the glass rod are sequentially heated in the axial direction from the distal end to the proximal end, so that the glass pipe and the glass rod are sequentially heated. A method of manufacturing an optical fiber preform, which is integrated and stretched to a predetermined outer diameter to produce an optical fiber preform,
At the base end of the glass pipe, an auxiliary pipe thinner than the glass pipe is attached so as to be coaxial with each other,
By making the glass pipe and the glass rod enter the heating furnace in the axial direction from the distal end to the proximal end thereof, the glass pipe and the glass rod are sequentially heated in the axial direction and integrated,
At the timing when the connection portion between the glass pipe and the auxiliary pipe enters the heating furnace, the output of the heating furnace is reduced by a predetermined amount, and the integration of the glass pipe and the glass rod is continued. A method of manufacturing an optical fiber preform.
ガラスパイプと補助パイプとの接続部分が加熱炉内に進入するまでは、加熱炉内の温度が設定温度となるようにする定温度制御で、上記加熱炉を制御し、
上記ガラスパイプと補助パイプとの接続部分が上記加熱炉内に進入するタイミングで、上記加熱炉の制御を、その出力が設定出力となるようにする定出力制御に切り替えると共に、上記設定出力を、制御切り替え時の加熱炉の出力から所定量だけ低下させた出力とする
ことを特徴とする光ファイバ母材の製造方法。In claim 1 or claim 2,
Until the connection between the glass pipe and the auxiliary pipe enters the heating furnace, the heating furnace is controlled by constant temperature control so that the temperature inside the heating furnace becomes the set temperature,
At the timing when the connecting portion between the glass pipe and the auxiliary pipe enters the heating furnace, the control of the heating furnace is switched to constant output control so that the output thereof becomes a setting output, and the setting output is A method for producing an optical fiber preform, wherein the output is reduced by a predetermined amount from the output of a heating furnace at the time of control switching.
加熱炉の出力を、0.5%以上5%以下の範囲で低下させる
ことを特徴とする光ファイバ母材の製造方法。In claim 1 or claim 2,
A method for producing an optical fiber preform, wherein the output of a heating furnace is reduced in a range of 0.5% or more and 5% or less.
上記ガラスパイプの基端に、該ガラスパイプよりも薄肉の補助パイプを互いに同軸となるように取り付け、
上記ガラスパイプ及びガラスロッドをその先端から基端に向かって軸方向に加熱炉内に進入させることによって、上記ガラスパイプとガラスロッドとを軸方向に順次加熱して一体化させると共に、
上記ガラスパイプと補助パイプとの接続部分が上記加熱炉内に進入するタイミングで、上記加熱炉の位置に対する、ガラスパイプとガラスロッドとが一体化する位置が軸方向に変化しないように上記加熱炉の出力を低下させて、上記ガラスパイプとガラスロッドとの一体化を継続する
ことを特徴とする光ファイバ母材の製造方法。While depressurizing the inside of the glass pipe in which the glass rod is inserted, both the glass pipe and the glass rod are sequentially heated in the axial direction from the distal end to the proximal end, so that the glass pipe and the glass rod are sequentially heated. A method of manufacturing an optical fiber preform, which is integrated and stretched to a predetermined outer diameter to produce an optical fiber preform,
At the base end of the glass pipe, an auxiliary pipe thinner than the glass pipe is attached so as to be coaxial with each other,
By making the glass pipe and the glass rod enter the heating furnace in the axial direction from the distal end to the proximal end thereof, the glass pipe and the glass rod are sequentially heated in the axial direction and integrated,
At the timing when the connecting portion between the glass pipe and the auxiliary pipe enters the heating furnace, the heating furnace is controlled so that the position where the glass pipe and the glass rod are integrated with respect to the position of the heating furnace does not change in the axial direction. A method for producing an optical fiber preform, characterized by lowering the output of the optical fiber and continuing the integration of the glass pipe and the glass rod.
上記ガラスパイプの基端に、該ガラスパイプよりも薄肉の補助パイプを互いに同軸となるように取り付け、
上記ガラスパイプ及びガラスロッドをその先端から基端に向かって軸方向に加熱炉内に進入させることによって、上記ガラスパイプとガラスロッドとを軸方向に順次加熱して一体化させると共に、
上記ガラスパイプと補助パイプとの接続部分が上記加熱炉内に進入するタイミングで、上記ガラスパイプに与えられる熱量が変化しないように上記加熱炉の出力を低下させて、上記ガラスパイプとガラスロッドとの一体化を継続する
ことを特徴とする光ファイバ母材の製造方法。While depressurizing the inside of the glass pipe in which the glass rod is inserted, both the glass pipe and the glass rod are sequentially heated in the axial direction from the distal end to the proximal end, so that the glass pipe and the glass rod are sequentially heated. A method of manufacturing an optical fiber preform, which is integrated and stretched to a predetermined outer diameter to produce an optical fiber preform,
At the base end of the glass pipe, an auxiliary pipe thinner than the glass pipe is attached so as to be coaxial with each other,
By making the glass pipe and the glass rod enter the heating furnace in the axial direction from the distal end to the proximal end thereof, the glass pipe and the glass rod are sequentially heated in the axial direction and integrated,
At the timing when the connection portion between the glass pipe and the auxiliary pipe enters the heating furnace, the output of the heating furnace is reduced so that the amount of heat given to the glass pipe does not change, and the glass pipe and the glass rod are A method for producing an optical fiber preform, characterized by continuing the integration of
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