JP3141545B2 - 光ファイバ用母材の延伸方法 - Google Patents
光ファイバ用母材の延伸方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光ファイバ用母材の延伸
方法に関するもので、特に大型の光ファイバ用母材も容
易に延伸できる方法に関する。
方法に関するもので、特に大型の光ファイバ用母材も容
易に延伸できる方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバの従来の製造方法を、例えば
気相軸付け法（Vapour-phase axial deposition metho
d, ＶＡＤ法と略す）で説明する。ＶＡＤ法は同心円状
多重管バーナにより酸水素火炎を形成し、この火炎中に
ガラス原料ガス、例えばＳｉＣｌ 4 ，ＳｉＨＣｌ3 等お
よび場合によってドーパント原料ガス例えばＧｅＣ
ｌ4 ，ＰＯＣｌ3 ，ＢＣｌ3 などを投入し、火炎加水分
解反応あるいは酸化反応によりガラス微粒子を生成し、
このガラス微粒子を出発ロッドの先端あるいは外周にス
ス付けし、、ガラス微粒子堆積体を合成し、その後これ
を加熱炉にて透明化することにより、透明ガラスプリフ
ォームを得る方法である。次にこの方法を用いて光ファ
イバを具体的に作る方法を述べると、まず、上記方法を
用い、出発ロッド先端にドーパントを含むコアまたはコ
アとその外周にクラッドの一部を有するコア母材を合成
し、ハロゲン系ガスで脱水した後、透明ガラス化する。
その後、この透明ガラスロッドの外周に更にクラッド用
ガラス微粒子堆積体を合成する。こうして得られたガラ
スロッドとガラス微粒子堆積体を再び、焼結炉で透明ガ
ラス化し、光ファイバ用母材（光ファイバ用プリフォー
ム）を得る。この後、光ファイバ用プリフォームのガラ
ス表面を火炎研磨した後、電気炉あるいは酸水素バーナ
を用いて延伸し、所定の太さのプリフォームロッドを作
製する。このプリフォームロッドを線引炉で紡糸するこ
とにより光ファイバが得られる。ガラス微粒子堆積体を
透明ガラス化して得たプリフォームは、続く火炎研磨や
延伸工程に付すために、図３に示すように当該プリフォ
ーム（光ファイバ用母材）１の先端にダミー棒１９が溶
着等により一体的に設けられた形状とし、該ダミー棒部
分を把持して電気炉等の加熱炉にて溶融延伸している。
気相軸付け法（Vapour-phase axial deposition metho
d, ＶＡＤ法と略す）で説明する。ＶＡＤ法は同心円状
多重管バーナにより酸水素火炎を形成し、この火炎中に
ガラス原料ガス、例えばＳｉＣｌ 4 ，ＳｉＨＣｌ3 等お
よび場合によってドーパント原料ガス例えばＧｅＣ
ｌ4 ，ＰＯＣｌ3 ，ＢＣｌ3 などを投入し、火炎加水分
解反応あるいは酸化反応によりガラス微粒子を生成し、
このガラス微粒子を出発ロッドの先端あるいは外周にス
ス付けし、、ガラス微粒子堆積体を合成し、その後これ
を加熱炉にて透明化することにより、透明ガラスプリフ
ォームを得る方法である。次にこの方法を用いて光ファ
イバを具体的に作る方法を述べると、まず、上記方法を
用い、出発ロッド先端にドーパントを含むコアまたはコ
アとその外周にクラッドの一部を有するコア母材を合成
し、ハロゲン系ガスで脱水した後、透明ガラス化する。
その後、この透明ガラスロッドの外周に更にクラッド用
ガラス微粒子堆積体を合成する。こうして得られたガラ
スロッドとガラス微粒子堆積体を再び、焼結炉で透明ガ
ラス化し、光ファイバ用母材（光ファイバ用プリフォー
ム）を得る。この後、光ファイバ用プリフォームのガラ
ス表面を火炎研磨した後、電気炉あるいは酸水素バーナ
を用いて延伸し、所定の太さのプリフォームロッドを作
製する。このプリフォームロッドを線引炉で紡糸するこ
とにより光ファイバが得られる。ガラス微粒子堆積体を
透明ガラス化して得たプリフォームは、続く火炎研磨や
延伸工程に付すために、図３に示すように当該プリフォ
ーム（光ファイバ用母材）１の先端にダミー棒１９が溶
着等により一体的に設けられた形状とし、該ダミー棒部
分を把持して電気炉等の加熱炉にて溶融延伸している。
【０００３】延伸工程の従来技術としては、例えば特公
昭６２−１６７２３６号公報に提案されているように、
鉛直方向に貫通した開口を有するガラス母材加熱炉と、
該ガラス母材加熱炉の上方に設置され、且つガラス母材
の両端部に一体的に設けられた把持棒（ダミー棒）の一
方を把持する上部チャックと、前記ガラス母材加熱炉の
下方に設置され且つガラス母材のもう一方の把持棒を把
持する下部チャックからなる延伸装置で、該上下のチャ
ックで把持棒が把持されたガラス母材を該ガラス母材加
熱炉に通して加熱した状態で該上下のチャックの一方を
該ガラス加熱炉に対して相対的に近づけ、且つ他方のチ
ャックを該ガラス加熱炉に対して相対的に遠ざけること
により、ガラス母材を延伸する方法がある。
昭６２−１６７２３６号公報に提案されているように、
鉛直方向に貫通した開口を有するガラス母材加熱炉と、
該ガラス母材加熱炉の上方に設置され、且つガラス母材
の両端部に一体的に設けられた把持棒（ダミー棒）の一
方を把持する上部チャックと、前記ガラス母材加熱炉の
下方に設置され且つガラス母材のもう一方の把持棒を把
持する下部チャックからなる延伸装置で、該上下のチャ
ックで把持棒が把持されたガラス母材を該ガラス母材加
熱炉に通して加熱した状態で該上下のチャックの一方を
該ガラス加熱炉に対して相対的に近づけ、且つ他方のチ
ャックを該ガラス加熱炉に対して相対的に遠ざけること
により、ガラス母材を延伸する方法がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、延伸加工の
ために上下に長尺のダミー棒を溶着一体化すると、その
全長が長くなり取扱いが容易ではなかった。これに対
し、ダミー棒に嵌合部材を取り付け、該嵌合部材の部分
をチャックで把持すれれば、ダミー棒を短くすることが
できる。しかし、嵌合部材で把持して延伸すると曲がり
やすい問題もある。本発明は、光ファイバ用母材に従来
の如く長尺のダミー棒を一体化せずに、しかも曲がりな
く延伸できる方法を課題とするものであり、この課題を
解決することにより大型のプリフォームを高品質で高強
度に合成できる製造方法を提供しようとするものであ
る。
ために上下に長尺のダミー棒を溶着一体化すると、その
全長が長くなり取扱いが容易ではなかった。これに対
し、ダミー棒に嵌合部材を取り付け、該嵌合部材の部分
をチャックで把持すれれば、ダミー棒を短くすることが
できる。しかし、嵌合部材で把持して延伸すると曲がり
やすい問題もある。本発明は、光ファイバ用母材に従来
の如く長尺のダミー棒を一体化せずに、しかも曲がりな
く延伸できる方法を課題とするものであり、この課題を
解決することにより大型のプリフォームを高品質で高強
度に合成できる製造方法を提供しようとするものであ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
の本発明の構成は、光ファイバ用母材の両端に一体的に
設けられたダミー棒をチャックにより把持して加熱炉で
加熱溶融することにより該光ファイバ用母材を延伸する
方法において、該ダミー棒は端部に円柱状のピンを挿入
し得るダミー棒中心軸を横切る貫通穴が設けられ、該ダ
ミー棒を挿入し得る凹部を下端に有し且つ該ダミー棒貫
通穴に対応する位置に中心軸に直交する貫通穴を有する
嵌合部材に該ダミー棒を嵌挿し、嵌合部分において両者
の貫通穴に耐熱性のピンを挿入することにより該光ファ
イバ用母材の両端を該嵌合部材で把持し、且つ該嵌合部
材凹部の内径と該嵌合部材凹部内に挿入された該ダミー
棒端部の外径との差を０．２ｍｍ〜４ｍｍの範囲内に、
及び該該ダミー棒の該嵌合部材凹部内に挿入される部分
の長さを５０ｍｍ〜１５０ｍｍとすることを特徴とす
る。本発明において、上記ダミー棒を挿入し得る凹部を
下端に有し且つ該ダミー棒貫通穴に対応する位置に中心
軸に直交する貫通穴を有する嵌合部材が、更に中心軸に
垂直方向で且つ該嵌合部材の外周から中心軸に向かうボ
ルト２〜８個有しており、該ダミー棒を該嵌合部材内に
挿入して両者の貫通穴にピンを挿入し、且つ該ボルトを
用いて該ダミー棒を固定することにより、該ダミー棒の
固定を確実にできる。本発明において、上記延伸を該嵌
合部材の温度が常に１２００℃以下に保つように行なう
ことにより、該嵌合部材の熱による変形を防止できる。
また、本発明において上記延伸は、上記光ファイバ用母
材を鉛直方向に固定し、鉛直方向に延伸することができ
る。
の本発明の構成は、光ファイバ用母材の両端に一体的に
設けられたダミー棒をチャックにより把持して加熱炉で
加熱溶融することにより該光ファイバ用母材を延伸する
方法において、該ダミー棒は端部に円柱状のピンを挿入
し得るダミー棒中心軸を横切る貫通穴が設けられ、該ダ
ミー棒を挿入し得る凹部を下端に有し且つ該ダミー棒貫
通穴に対応する位置に中心軸に直交する貫通穴を有する
嵌合部材に該ダミー棒を嵌挿し、嵌合部分において両者
の貫通穴に耐熱性のピンを挿入することにより該光ファ
イバ用母材の両端を該嵌合部材で把持し、且つ該嵌合部
材凹部の内径と該嵌合部材凹部内に挿入された該ダミー
棒端部の外径との差を０．２ｍｍ〜４ｍｍの範囲内に、
及び該該ダミー棒の該嵌合部材凹部内に挿入される部分
の長さを５０ｍｍ〜１５０ｍｍとすることを特徴とす
る。本発明において、上記ダミー棒を挿入し得る凹部を
下端に有し且つ該ダミー棒貫通穴に対応する位置に中心
軸に直交する貫通穴を有する嵌合部材が、更に中心軸に
垂直方向で且つ該嵌合部材の外周から中心軸に向かうボ
ルト２〜８個有しており、該ダミー棒を該嵌合部材内に
挿入して両者の貫通穴にピンを挿入し、且つ該ボルトを
用いて該ダミー棒を固定することにより、該ダミー棒の
固定を確実にできる。本発明において、上記延伸を該嵌
合部材の温度が常に１２００℃以下に保つように行なう
ことにより、該嵌合部材の熱による変形を防止できる。
また、本発明において上記延伸は、上記光ファイバ用母
材を鉛直方向に固定し、鉛直方向に延伸することができ
る。
【０００６】
【作用】本発明では、従来使用していた上下の長尺ダミ
ー棒の一部を嵌合部材により代用してダミー棒の長さを
短くし、取扱いを容易にした。また、嵌合部材を両側に
用いる場合、延伸体に曲がりが生じやすくなるが、本発
明ではこの点に関しても研究をすすめ、特に延伸工程に
おいて有利な嵌合部材を用いる方法も開発した。すなわ
ち図１において、端部がダミー棒を嵌合できる構造を有
するガラスロッドを上下の嵌合部材６、７として予め用
意しておく。コアとなる、またはコアとクラッドとなる
部分を有する光ファイバ用ガラス母材１の上下端部に
は、上又は下部嵌合部材６、７にそれぞれ嵌合しうる端
部を有する上部ダミー棒２及び下部ダミー棒３が溶着さ
れている。該上及び下部ダミー棒２，３を溶着一体化さ
せた光ファイバ用母材１のダミー棒２，３を、該ガラス
ロッド（嵌合部材）６，７の嵌合部８，９に夫々挿入
し、図２の（ａ）に示すように、両者に設けられた貫通
穴４と１０、貫通穴５と１１に耐熱性材質からなる円柱
ピンを挿入して該上下部ダミー棒２，３を上下の嵌合部
材６，７に固定し、加熱炉１３の上下に設けられた上下
のチャック１４，１５で該嵌合部材６，７を把持するこ
とにより、光ファイバ用母材１を延伸機に固定して、加
熱延伸する。
ー棒の一部を嵌合部材により代用してダミー棒の長さを
短くし、取扱いを容易にした。また、嵌合部材を両側に
用いる場合、延伸体に曲がりが生じやすくなるが、本発
明ではこの点に関しても研究をすすめ、特に延伸工程に
おいて有利な嵌合部材を用いる方法も開発した。すなわ
ち図１において、端部がダミー棒を嵌合できる構造を有
するガラスロッドを上下の嵌合部材６、７として予め用
意しておく。コアとなる、またはコアとクラッドとなる
部分を有する光ファイバ用ガラス母材１の上下端部に
は、上又は下部嵌合部材６、７にそれぞれ嵌合しうる端
部を有する上部ダミー棒２及び下部ダミー棒３が溶着さ
れている。該上及び下部ダミー棒２，３を溶着一体化さ
せた光ファイバ用母材１のダミー棒２，３を、該ガラス
ロッド（嵌合部材）６，７の嵌合部８，９に夫々挿入
し、図２の（ａ）に示すように、両者に設けられた貫通
穴４と１０、貫通穴５と１１に耐熱性材質からなる円柱
ピンを挿入して該上下部ダミー棒２，３を上下の嵌合部
材６，７に固定し、加熱炉１３の上下に設けられた上下
のチャック１４，１５で該嵌合部材６，７を把持するこ
とにより、光ファイバ用母材１を延伸機に固定して、加
熱延伸する。
【０００７】固定の方法を更に詳しく説明すると、図２
（ａ）部分又は（ｂ）部分に示す如く、嵌合部材６
（７）の嵌合部８（９）ににダミー棒２（３）を挿入
し、両者に設けられた貫通穴１０（１１），４（５）に
円柱状の耐熱ピンを挿入することで固定する。このと
き、嵌合部材の内径とダミー棒の外径との差（クリアラ
ンス）は０．２ｍｍから４ｍｍの範囲にあり、且つ嵌合
部材に挿入される部分のダミー棒の長さが５０〜１５０
ｍｍであることが重要である。なお、延伸中、嵌合部材
の熱による変形を防ぐため嵌合部材の温度が１２００℃
を超えないよう、ダミー棒の長さを決めておく必要があ
る。嵌合部材の内径とダミー棒の外径との差は少ない程
嵌合部材の中心軸とダミー棒の中心軸が一致するが、
０．２ｍｍ以下になると、嵌合部材とダミー棒の加工精
度をかなり良くしないと挿入できない。また４ｍｍ以上
になると嵌合部材の中心軸とダミー棒の中心軸がズレて
しまい、延伸後の母材に曲がりが生じてしまう。
（ａ）部分又は（ｂ）部分に示す如く、嵌合部材６
（７）の嵌合部８（９）ににダミー棒２（３）を挿入
し、両者に設けられた貫通穴１０（１１），４（５）に
円柱状の耐熱ピンを挿入することで固定する。このと
き、嵌合部材の内径とダミー棒の外径との差（クリアラ
ンス）は０．２ｍｍから４ｍｍの範囲にあり、且つ嵌合
部材に挿入される部分のダミー棒の長さが５０〜１５０
ｍｍであることが重要である。なお、延伸中、嵌合部材
の熱による変形を防ぐため嵌合部材の温度が１２００℃
を超えないよう、ダミー棒の長さを決めておく必要があ
る。嵌合部材の内径とダミー棒の外径との差は少ない程
嵌合部材の中心軸とダミー棒の中心軸が一致するが、
０．２ｍｍ以下になると、嵌合部材とダミー棒の加工精
度をかなり良くしないと挿入できない。また４ｍｍ以上
になると嵌合部材の中心軸とダミー棒の中心軸がズレて
しまい、延伸後の母材に曲がりが生じてしまう。
【０００８】また、また、嵌合部材の中心軸とダミー棒
の中心軸を更に良く一致させる方法がある。すなわち、
嵌合部材にダミー棒を挿入し、両者に設けられた貫通穴
に耐熱性の円柱状のピンを挿入した後、例えば図２の
（ｂ）部分に示すように、下部嵌合部材７に予め取り付
けておいた下部嵌合部材７の軸中心に向かうボルト１２
を締めることにより、下部ダミー棒３を確実に固定す
る。図示は省略したが上部ダミー棒と上部嵌合部材の場
合も同様である。該ボルト１２の数は２〜８個が望まし
い。ボルトを締めてダミー棒をしっかりと固定すること
により、延伸中においても、嵌合部材の中心軸とダミー
棒の中心軸が一致したままとなる。なお、ボルトの材質
はカーボン、アルミナ等が望ましい。
の中心軸を更に良く一致させる方法がある。すなわち、
嵌合部材にダミー棒を挿入し、両者に設けられた貫通穴
に耐熱性の円柱状のピンを挿入した後、例えば図２の
（ｂ）部分に示すように、下部嵌合部材７に予め取り付
けておいた下部嵌合部材７の軸中心に向かうボルト１２
を締めることにより、下部ダミー棒３を確実に固定す
る。図示は省略したが上部ダミー棒と上部嵌合部材の場
合も同様である。該ボルト１２の数は２〜８個が望まし
い。ボルトを締めてダミー棒をしっかりと固定すること
により、延伸中においても、嵌合部材の中心軸とダミー
棒の中心軸が一致したままとなる。なお、ボルトの材質
はカーボン、アルミナ等が望ましい。
【０００９】このようなボルトの使用は、特に下部ダミ
ー棒と下部嵌合部材との固定においては、一層重要であ
る。すなわち、下部ダミー棒と下部嵌合部材は延伸の初
期の段階ではお互いに引っ張りあっているため、それぞ
れの中心軸が一直線となりやすい。しかし、延伸が進行
するにつれて、光ファイバ用母材の上部が軟化するよう
になるため、軟化している部分より下の重量が全て下部
嵌合部材にかかるようになり、その結果、下部嵌合部材
と下部ダミー棒はお互いに押し合うようになる。そのと
き、下部嵌合部材に下部ダミー棒がしっかり固定されて
いないと、それぞれの中心軸がずれてしまいって、延伸
母材が曲がってしまうからである。
ー棒と下部嵌合部材との固定においては、一層重要であ
る。すなわち、下部ダミー棒と下部嵌合部材は延伸の初
期の段階ではお互いに引っ張りあっているため、それぞ
れの中心軸が一直線となりやすい。しかし、延伸が進行
するにつれて、光ファイバ用母材の上部が軟化するよう
になるため、軟化している部分より下の重量が全て下部
嵌合部材にかかるようになり、その結果、下部嵌合部材
と下部ダミー棒はお互いに押し合うようになる。そのと
き、下部嵌合部材に下部ダミー棒がしっかり固定されて
いないと、それぞれの中心軸がずれてしまいって、延伸
母材が曲がってしまうからである。
【００１０】以上述べてきたように、嵌合部材を用いて
延伸をする場合、嵌合部材の内径とダミー棒の外径との
差やボルトを用いてしっかり固定することなどが重要で
あるため、嵌合部材は熱によって変形しないことが必要
である。嵌合部材の材質は不純物の混入を防ぐためにも
光ファイバ用母材と同じ石英ガラスが望ましい。従って
嵌合部材が変形しないため、前記のようにダミー棒の長
さは嵌合部材が１２００℃以下となるように決める必要
がある。
延伸をする場合、嵌合部材の内径とダミー棒の外径との
差やボルトを用いてしっかり固定することなどが重要で
あるため、嵌合部材は熱によって変形しないことが必要
である。嵌合部材の材質は不純物の混入を防ぐためにも
光ファイバ用母材と同じ石英ガラスが望ましい。従って
嵌合部材が変形しないため、前記のようにダミー棒の長
さは嵌合部材が１２００℃以下となるように決める必要
がある。
【００１１】本発明においてコア母材の両端につけるダ
ミー棒としては、通常溶融法あるいは合成法で作られた
石英ガラスが用いられる。多少のドーパント、不純物な
どが含有されていても良いが、粘度が極端に低いもので
は、焼結、または延伸時にダミーロッドが熱変形してし
まい好ましくない。
ミー棒としては、通常溶融法あるいは合成法で作られた
石英ガラスが用いられる。多少のドーパント、不純物な
どが含有されていても良いが、粘度が極端に低いもので
は、焼結、または延伸時にダミーロッドが熱変形してし
まい好ましくない。
【００１２】本発明によれば、前記したように光ファイ
バ用母材を延伸する場合、溶着一体化すべきダミー棒の
長さを短くすることができる。すなわち、従来は長尺の
ダミー棒の端部を把持して光ファイバ用母材を延伸して
いたが、図１の（ｂ）に示すように、ダミー棒の一部を
嵌合部材で代用することにより、光ファイバ用母材に溶
着一体化すべきダミー棒の長さを短くできる。そして、
ダミー棒の長さを短くできることの効果は、取扱が容易
になることばかりではない。つまり、延伸すべき光ファ
ィバ用母材は、前述のように火炎中での加水分解反応で
生成されるガラス微粒子をガラスロッドの外周に堆積さ
せてから、加熱透明化して得るのが一般的である。従っ
て、ガラス微粒子を堆積させるガラスロッドの両端にダ
ミー棒を予め溶着一体化させておけば、加熱透明化の後
に直ちに延伸可能となる。プリフォーム段階で改めてダ
ミー棒を溶着する工程はプリフォームを傷つけたり汚染
したりする危険性があるが、このように堆積前からダミ
ー棒を溶着することでこの危険性を避けることができ
る。本発明は上記した光ファイバのコアを含むガラスロ
ッドに予めダミー棒を溶着しておいてガラス微粒子堆積
体を形成してゆく方法は勿論のこと、従来のように焼結
して得られた光ファイバ用プリフオームの段階で新たに
ダミー棒に溶着して延伸する場合のいずれに適用しても
有利である。
バ用母材を延伸する場合、溶着一体化すべきダミー棒の
長さを短くすることができる。すなわち、従来は長尺の
ダミー棒の端部を把持して光ファイバ用母材を延伸して
いたが、図１の（ｂ）に示すように、ダミー棒の一部を
嵌合部材で代用することにより、光ファイバ用母材に溶
着一体化すべきダミー棒の長さを短くできる。そして、
ダミー棒の長さを短くできることの効果は、取扱が容易
になることばかりではない。つまり、延伸すべき光ファ
ィバ用母材は、前述のように火炎中での加水分解反応で
生成されるガラス微粒子をガラスロッドの外周に堆積さ
せてから、加熱透明化して得るのが一般的である。従っ
て、ガラス微粒子を堆積させるガラスロッドの両端にダ
ミー棒を予め溶着一体化させておけば、加熱透明化の後
に直ちに延伸可能となる。プリフォーム段階で改めてダ
ミー棒を溶着する工程はプリフォームを傷つけたり汚染
したりする危険性があるが、このように堆積前からダミ
ー棒を溶着することでこの危険性を避けることができ
る。本発明は上記した光ファイバのコアを含むガラスロ
ッドに予めダミー棒を溶着しておいてガラス微粒子堆積
体を形成してゆく方法は勿論のこと、従来のように焼結
して得られた光ファイバ用プリフオームの段階で新たに
ダミー棒に溶着して延伸する場合のいずれに適用しても
有利である。
【００１３】
【実施例】以下、本発明を実施例を挙げて具体的に説明
するが、本発明はこれに限定されるものではない。
するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００１４】〔実施例１〕図１、図２を参照して説明す
る。 コア及びクラッドの一部を有する出発ロッドの両端に
長さ３００ｍｍのダミー棒２、３を予め取り付け、該出
発ロッド外周にガラス微粒子を堆積させ、加熱透明化す
ることにより光ファイバ用母材１を得た。また、各ダミ
ー棒２、３の端部には、軸方向と垂直に内径４ｍｍの貫
通穴を予め設けておいた。光ファイバ母材の寸法は外径
５８ｍｍ、長さ３００ｍｍであった。 光ファイバ用母材延伸装置は鉛直方向に開口した加熱
炉（抵抗電気炉）１３と、その上下に設けられたチャッ
ク１４，１５とから構成されており〔図１の（ａ）部
分〕、上部チャック１４、下部チャック１５はそれぞれ
独立に鉛直方向に移動できるようになっている。上部チ
ャック１４には、長さ５００ｍｍの嵌合部材６が固定さ
れており、光ファイバ母材１は、その上部に取り付けら
れた上部ダミー棒２を嵌合部材６に挿入して、両者の貫
通穴１０，４にアルミナピンを挿入することにより固定
した〔図１の（ｂ）部分〕。このとき、ダミー棒２の嵌
合部材６に挿入した部分の長さは６０ｍｍ、嵌合部材６
の凹部内径は３０．５ｍｍ、上部ダミー棒２の外径は３
０．０ｍｍであった。その後、上部チャック１４を下降
させることにより光ファイバ母材１を加熱炉１３に貫通
させ、光ファイバ母材１の下部に取り付けてある下部ダ
ミー棒３の下部を加熱炉１３の下部から突出させ〔図１
の（ｂ）〕、下部嵌合部材７に下部ダミー棒３を挿入し
て、両者の貫通穴１１，５にアルミナピンを挿入するこ
とにより、下部嵌合部材７を下部ダミー棒３に固定し
た。更にその後、下部嵌合部材７に取り付けられた４本
のカーボン性のボルト１２を締めつけた。下部嵌合部材
７の内径は３０．５ｍｍ、ダミー棒３の外径は３０．０
ｍｍ、ダミー棒３の下部嵌合部材７の凹部９に挿入した
部分の長さは１００ｍｍであった。 下部嵌合部材７
を固定した後、上部チャック１４を上昇させて、光ファ
イバ母材１の下端をヒーター１７の位置に合わせ、下部
チャック１５で下部嵌合部材７を把持した〔図１の
（ｃ）部分〕。光ファイバ母材１が十分に加熱された
後、上部チャック１４を速度１０ｍｍ／分で下降し、同
時に下部チャック１５を速度５４ｍｍ／分で下降させた
〔図１の（ｄ）部分〕。上部チャック１４を３００ｍｍ
下降させた時点で延伸を終了した〔図１の（ｅ）部
分〕。なお、図１中１６は気密板、１８は下ぶたを意味
する。 以上の結果、外径２５ｍｍ、長さ１．６ｍの曲がりの
ない光ファイバプリフオームが得られた。なお、ヒータ
ー温度は１９５０℃、嵌合部材の最高温度は１０００℃
であった。
る。 コア及びクラッドの一部を有する出発ロッドの両端に
長さ３００ｍｍのダミー棒２、３を予め取り付け、該出
発ロッド外周にガラス微粒子を堆積させ、加熱透明化す
ることにより光ファイバ用母材１を得た。また、各ダミ
ー棒２、３の端部には、軸方向と垂直に内径４ｍｍの貫
通穴を予め設けておいた。光ファイバ母材の寸法は外径
５８ｍｍ、長さ３００ｍｍであった。 光ファイバ用母材延伸装置は鉛直方向に開口した加熱
炉（抵抗電気炉）１３と、その上下に設けられたチャッ
ク１４，１５とから構成されており〔図１の（ａ）部
分〕、上部チャック１４、下部チャック１５はそれぞれ
独立に鉛直方向に移動できるようになっている。上部チ
ャック１４には、長さ５００ｍｍの嵌合部材６が固定さ
れており、光ファイバ母材１は、その上部に取り付けら
れた上部ダミー棒２を嵌合部材６に挿入して、両者の貫
通穴１０，４にアルミナピンを挿入することにより固定
した〔図１の（ｂ）部分〕。このとき、ダミー棒２の嵌
合部材６に挿入した部分の長さは６０ｍｍ、嵌合部材６
の凹部内径は３０．５ｍｍ、上部ダミー棒２の外径は３
０．０ｍｍであった。その後、上部チャック１４を下降
させることにより光ファイバ母材１を加熱炉１３に貫通
させ、光ファイバ母材１の下部に取り付けてある下部ダ
ミー棒３の下部を加熱炉１３の下部から突出させ〔図１
の（ｂ）〕、下部嵌合部材７に下部ダミー棒３を挿入し
て、両者の貫通穴１１，５にアルミナピンを挿入するこ
とにより、下部嵌合部材７を下部ダミー棒３に固定し
た。更にその後、下部嵌合部材７に取り付けられた４本
のカーボン性のボルト１２を締めつけた。下部嵌合部材
７の内径は３０．５ｍｍ、ダミー棒３の外径は３０．０
ｍｍ、ダミー棒３の下部嵌合部材７の凹部９に挿入した
部分の長さは１００ｍｍであった。 下部嵌合部材７
を固定した後、上部チャック１４を上昇させて、光ファ
イバ母材１の下端をヒーター１７の位置に合わせ、下部
チャック１５で下部嵌合部材７を把持した〔図１の
（ｃ）部分〕。光ファイバ母材１が十分に加熱された
後、上部チャック１４を速度１０ｍｍ／分で下降し、同
時に下部チャック１５を速度５４ｍｍ／分で下降させた
〔図１の（ｄ）部分〕。上部チャック１４を３００ｍｍ
下降させた時点で延伸を終了した〔図１の（ｅ）部
分〕。なお、図１中１６は気密板、１８は下ぶたを意味
する。 以上の結果、外径２５ｍｍ、長さ１．６ｍの曲がりの
ない光ファイバプリフオームが得られた。なお、ヒータ
ー温度は１９５０℃、嵌合部材の最高温度は１０００℃
であった。
【００１５】〔比較例１〕実施例１において、下部ダミ
ー棒の外径を２５ｍｍ、すなわち嵌合部材の内径との差
を５．５ｍｍとして、ボルトを付けずに延伸を行ったと
ころ、延伸初期の段階では実施例３と同様にできたが、
延伸開始２０分後、下部ダミー棒の中心軸と下部嵌合部
材の中心軸とがずれ、延伸体が大きく曲がってしまっ
た。
ー棒の外径を２５ｍｍ、すなわち嵌合部材の内径との差
を５．５ｍｍとして、ボルトを付けずに延伸を行ったと
ころ、延伸初期の段階では実施例３と同様にできたが、
延伸開始２０分後、下部ダミー棒の中心軸と下部嵌合部
材の中心軸とがずれ、延伸体が大きく曲がってしまっ
た。
【００１６】〔実施例２〕長さ４００ｍｍ、外径６０ｍ
ｍの光ファイバ用母材の両端に、外径３０．０ｍｍ、長
さ３００ｍｍのダミー棒を溶着一体化した。ダミー棒を
溶着一体化した側とは反対側の端部には軸方向と垂直に
内径４ｍｍの貫通穴を予め設けておいた。実施例１と同
様にして延伸した。このとき、ダミー棒２の嵌合部材６
に挿入した部分の長さは６０ｍｍ、嵌合部材６の凹部内
径は３２．５ｍｍ、上部ダミー棒２の外径は３１．０ｍ
ｍであった。本実施例でも曲がりのない延伸体を得るこ
とができた。
ｍの光ファイバ用母材の両端に、外径３０．０ｍｍ、長
さ３００ｍｍのダミー棒を溶着一体化した。ダミー棒を
溶着一体化した側とは反対側の端部には軸方向と垂直に
内径４ｍｍの貫通穴を予め設けておいた。実施例１と同
様にして延伸した。このとき、ダミー棒２の嵌合部材６
に挿入した部分の長さは６０ｍｍ、嵌合部材６の凹部内
径は３２．５ｍｍ、上部ダミー棒２の外径は３１．０ｍ
ｍであった。本実施例でも曲がりのない延伸体を得るこ
とができた。
【００１７】上記実施例では嵌合用ピンとしてアルミナ
ピンを用いた例を挙げたが、セラミックピン、カーボン
製、あるいはカーボンにＳｉＣコートしたものなど、耐
熱性、強度に優れたものであれば他のいずれを用いても
よい。
ピンを用いた例を挙げたが、セラミックピン、カーボン
製、あるいはカーボンにＳｉＣコートしたものなど、耐
熱性、強度に優れたものであれば他のいずれを用いても
よい。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明を用いれば
プリフォームの表面に触れることなく、線引き用のプリ
フォームまで加工することができ、かつ安定したガラス
微粒子堆積体の合成を行うことができる。このため、特
に重量が８〜１０ｋｇを越える大型のプリフォームの製
造を伴う光ファイバ用母材の延伸においては、高品質、
高強度の光ファイバを得ることが可能である。
プリフォームの表面に触れることなく、線引き用のプリ
フォームまで加工することができ、かつ安定したガラス
微粒子堆積体の合成を行うことができる。このため、特
に重量が８〜１０ｋｇを越える大型のプリフォームの製
造を伴う光ファイバ用母材の延伸においては、高品質、
高強度の光ファイバを得ることが可能である。
【図１】本発明の製法を工程の順に説明する概略図であ
る。
る。
【図２】本発明におけるダミー棒と嵌合部材の嵌合の状
態を説明する概略図である。
態を説明する概略図である。
【図３】従来の延伸法において光ファイバ用母材の両端
に長尺のダミー棒を溶着した状態を示す概略図である。
に長尺のダミー棒を溶着した状態を示す概略図である。
１ 光ファイバ用母材 ２ 上部ダミー棒 ３ 下部ダミー棒 ４ ピン穴 ５ ピン穴 ６ 上部嵌合部材 ７ 下部嵌合部材 ８ 嵌合部分 ９ 嵌合部分 １０ ピン穴 １１ ピン穴 １２ ボルト １３ 加熱炉 １４ 上部チャック １５ 下部チャック １６ 気密板 １７ ヒーター １８ 下ぶた １９ 長尺のダミー棒
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 向井 克蔵 神奈川県横浜市栄区田谷町１番地 住友 電気工業株式会社横浜製作所内 (56)参考文献 特開 平６−24784（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−40738（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−167236（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−37128（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−89127（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C03B 37/00 - 37/16
Claims (4)
- 【請求項１】 光ファイバ用母材の両端に一体的に設け
られたダミー棒をチャックにより把持して加熱炉で加熱
溶融することにより該光ファイバ用母材を延伸する方法
において、該ダミー棒は端部に円柱状のピンを挿入し得
るダミー棒中心軸を横切る貫通穴が設けられ、該ダミー
棒を挿入し得る凹部を下端に有し且つ該ダミー棒貫通穴
に対応する位置に中心軸に直交する貫通穴を有する嵌合
部材に該ダミー棒を嵌挿し、嵌合部分において両者の貫
通穴に耐熱性のピンを挿入することにより該光ファイバ
用母材の両端を該嵌合部材で把持し、且つ該嵌合部材凹
部の内径と該嵌合部材凹部内に挿入された該ダミー棒端
部の外径との差を０．２ｍｍ〜４ｍｍの範囲内に、及び
該該ダミー棒の該嵌合部材凹部内に挿入される部分の長
さを５０ｍｍ〜１５０ｍｍとすることを特徴とする光フ
ァイバ用母材の延伸方法。 - 【請求項２】 上記ダミー棒を挿入し得る凹部を下端に
有し且つ該ダミー棒の貫通穴に対応する位置に中心軸に
直交する貫通穴を有する嵌合部材が、更に中心軸に垂直
方向で且つ該嵌合部材の外周から中心軸に向かうボルト
を２〜８個有しており、該ダミー棒を該嵌合部材内に挿
入して両者の貫通穴にピンを挿入し、且つ該ボルトを用
いて該ダミー棒を固定することを特徴とする請求項１記
載の光ファイバ用母材の延伸方法。 - 【請求項３】 上記延伸は、該嵌合部材の温度を常に１
２００℃以下に保って行なうことを特徴とする請求項１
または請求項２に記載の光ファイバ用母材の延伸方法。 - 【請求項４】 上記延伸は、上記光ファイバ用母材を鉛
直方向に固定し、鉛直方向に延伸することを特徴とする
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の光ファイバ
用母材の延伸方法。
Priority Applications (15)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19388692A JP3141545B2 (ja) | 1992-07-21 | 1992-07-21 | 光ファイバ用母材の延伸方法 |
| CA002099942A CA2099942C (en) | 1992-07-09 | 1993-07-06 | Method and apparatus for drawing glass preform for optical fiber |
| AU41751/93A AU659020B2 (en) | 1992-07-09 | 1993-07-06 | Method and apparatus for drawing glass preform for optical fiber |
| EP97100122A EP0770583B1 (en) | 1992-07-09 | 1993-07-08 | Method for drawing glass proform for optical fiber |
| DE69331917T DE69331917T2 (de) | 1992-07-09 | 1993-07-08 | Vorrichtung zum ziehen einer Glasvorform für optische Fasern |
| EP93110950A EP0578244B1 (en) | 1992-07-09 | 1993-07-08 | Method for drawing glass preform for optical fiber |
| DE69324963T DE69324963T2 (de) | 1992-07-09 | 1993-07-08 | Verfahren zum Ziehen von Glasvorformen für optische Faser |
| DE69328572T DE69328572T2 (de) | 1992-07-09 | 1993-07-08 | Verfahren und Vorrichtung zum Ziehen von Glasvorformen für optische Faser |
| EP98119047A EP0885853B1 (en) | 1992-07-09 | 1993-07-08 | Apparatus for drawing a glass preform for optical fibers |
| KR1019930012908A KR970006995B1 (ko) | 1992-07-09 | 1993-07-09 | 광파이버의 제조방법 |
| US08/370,233 US5674306A (en) | 1992-07-09 | 1995-01-09 | Method and apparatus for drawing glass preform for optical fiber |
| AU13546/95A AU668330B2 (en) | 1992-07-09 | 1995-02-28 | Method for drawing a glass preform for optical fiber |
| AU13547/95A AU668331B2 (en) | 1992-07-09 | 1995-02-28 | Method and apparatus for drawing a glass preform for optical fiber |
| KR1019960077413A KR970007945B1 (ko) | 1992-07-21 | 1996-12-30 | 광파이버용 유리모재의 연신방법 및 연신장치 |
| US08/795,016 US5788734A (en) | 1992-07-09 | 1997-02-05 | Method for drawing glass preform for optical fiber |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19388692A JP3141545B2 (ja) | 1992-07-21 | 1992-07-21 | 光ファイバ用母材の延伸方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0640737A JPH0640737A (ja) | 1994-02-15 |
| JP3141545B2 true JP3141545B2 (ja) | 2001-03-05 |
Family
ID=16315377
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19388692A Expired - Fee Related JP3141545B2 (ja) | 1992-07-09 | 1992-07-21 | 光ファイバ用母材の延伸方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3141545B2 (ja) |
-
1992
- 1992-07-21 JP JP19388692A patent/JP3141545B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0640737A (ja) | 1994-02-15 |
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