JP4430561B2 - Optical fiber preform processing apparatus and optical fiber preform processing method - Google Patents

Description

本発明は、光ファイバを製造するための光ファイバ母材加工装置及び光ファイバ母材加工方法に関し、特に光ファイバ母材の曲がりを修正する技術に関する。   The present invention relates to an optical fiber preform processing apparatus and an optical fiber preform processing method for manufacturing an optical fiber, and more particularly to a technique for correcting bending of an optical fiber preform.

光ファイバは、一般に以下の手順を経て製造される。
まず、ＶＡＤ（Vapor phase Axial Deposition）法などにより、コアとなる部分を含むガラス微粒子の堆積体を製作し、その後、この堆積体を焼結することにより中間母材を得る。
次に、中間母材の外側にガラスの微粒子を堆積させ、高温下でガラス化することにより光ファイバ母材を得る。
そして、この光ファイバ母材を線引き（延伸）することにより光ファイバを得ることができる。 An optical fiber is generally manufactured through the following procedure.
First, a glass fine particle deposit including a core portion is manufactured by a VAD (Vapor phase Axial Deposition) method or the like, and then the intermediate is obtained by sintering the deposit.
Next, an optical fiber preform is obtained by depositing glass fine particles on the outside of the intermediate preform and vitrifying it at a high temperature.
An optical fiber can be obtained by drawing (stretching) the optical fiber preform.

しかしながら、上記のような工程を経て得られた光ファイバ母材には曲がりが生じている場合があり、高品質な光ファイバを製造するにあたっては、この曲がりを修正する必要がある。   However, the optical fiber preform obtained through the above processes may be bent, and it is necessary to correct this bending when manufacturing a high-quality optical fiber.

これにあたっては、光ファイバ母材の片側のみを固定し、これを回転させ、この光ファイバ母材の曲がりが生じている部分を加熱し、この加熱部分より先端側（固定されていない側）の適当な部分に荷重をかける方法が挙げられる（例えば、特許文献１参照）。   In this case, only one side of the optical fiber preform is fixed, rotated, and the bent portion of the optical fiber preform is heated, and the tip side (unfixed side) of the heated portion is heated. There is a method of applying a load to an appropriate part (for example, see Patent Document 1).

この方法においては、バネが設けられた鏝を使用し、荷重を計測しながら、光ファイバ母材の中心軸と直交する方向に沿って鏝を移動させ、これにより曲がりを修正する。
特開平６−１４４８６１号公報 In this method, a scissor provided with a spring is used, and while measuring the load, the scissors are moved along a direction orthogonal to the central axis of the optical fiber preform, thereby correcting the bending.
Japanese Patent Laid-Open No. 6-144861

しかしながら、上記の方法においては、光ファイバ母材の直径が大であると曲がりを修正するのに時間を要し、また、加熱部位における外径減少も高品質な光ファイバを製造することへの阻害要因となっている。   However, in the above method, if the diameter of the optical fiber preform is large, it takes time to correct the bend, and the reduction of the outer diameter at the heating site also requires production of a high-quality optical fiber. It is an impediment.

特に、近年光ファイバのさらなる高品質化に対する要求から、紡糸前に曲がりを修正する必要があり、さらに曲がりを０．５ｍｍから１０００ｍｍに留める必要もある。 In particular, due to the recent demand for higher quality optical fibers, it is necessary to correct the bending before spinning, and it is also necessary to keep the bending from 0.5 mm to 1000 mm.

また、曲がりを修正するにあたっては、上記のとおり光ファイバ母材をバーナで加熱し、これを部分的に溶解させるため、加熱位置においてはＳｉＯが揮発してしまい、品質に影響を与える場合がある。   Further, when correcting the bending, the optical fiber preform is heated with a burner as described above, and this is partially melted, so that SiO is volatilized at the heating position, which may affect the quality. .

特に、母材径が増大すると、光ファイバ母材の中心が加熱により曲がりの修正に必要な粘度となった時には、光ファイバ母材の外周の温度が高くなりすぎており、さらに多くのＳｉＯが揮発してしまう。このため、コアとクラッドの比率が変化し、光ファイバの品質の低下がさらに深刻なものとなってしまう。   In particular, when the base material diameter increases, when the center of the optical fiber preform has a viscosity necessary for correcting the bending by heating, the temperature of the outer periphery of the optical fiber preform becomes too high, and more SiO Volatilizes. For this reason, the ratio between the core and the clad changes, and the deterioration of the quality of the optical fiber becomes more serious.

このような事情に鑑み本発明は、短時間で効率的に曲がり修正を行うことが可能な光ファイバ母材加工装置及び光ファイバ母材加工方法を提供することを目的とする。   In view of such circumstances, it is an object of the present invention to provide an optical fiber preform processing apparatus and an optical fiber preform processing method that can perform bending correction efficiently in a short time.

請求項１に記載の本発明は、光ファイバの母材の基端を把持し、回転させる把持回転手段と、母材を加熱する加熱手段と、母材に荷重を加えることにより光ファイバに生じた曲がりを修正する修正手段と、荷重の程度と母材の加熱位置から荷重付加位置までの距離の少なくともいずれかを調整することにより荷重を付加する際の曲げモーメントを所定の範囲内に収める調整手段とを有し、調整手段は、母材の加熱位置から先端までの重量をＷ、加熱位置から先端までの長さをＬ、加熱位置から荷重付加位置までの距離をａ、荷重の中心値をＰとした場合に、｜Ｐａ−ＷＬ／２｜≦１５０（ｋｇ・ｃｍ）を満たすようにａとＰの少なくともいずれかを調整する手段であることを要旨とする。 The present invention described in claim 1 is generated in the optical fiber by gripping and rotating the base end of the optical fiber preform, heating means for heating the preform, and applying a load to the preform. Adjustment means to correct bending, and adjustment to keep the bending moment when applying a load within a predetermined range by adjusting at least one of the degree of load and the distance from the heating position of the base material to the load application position have a means, adjusting means, the weight of the heating position of the base material to the tip is W, the length from the heating position to the tip L, and the distance from the heating position to the load application position a, load center value of the when the P, | a ≦ 150 gist means der Rukoto for adjusting at least one of a and P as (kg · cm) satisfies the | Pa-WL / 2.

請求項２に記載の本発明は、光ファイバの母材の基端を把持し、回転させる把持回転工程と、母材を加熱する加熱工程と、母材に荷重を加えることにより光ファイバに生じた曲がりを修正する修正工程と、荷重の程度と母材の加熱位置から荷重付加位置までの距離の少なくともいずれかを調整することにより荷重を付加する際の曲げモーメントを所定の範囲内に収める調整工程とを有し、調整工程は、母材の加熱位置から先端までの重量をＷ、加熱位置から先端までの長さをＬ、加熱位置から荷重付加位置までの距離をａ、荷重の中心値をＰとした場合に、｜Ｐａ−ＷＬ／２｜≦１５０（ｋｇ・ｃｍ）を満たすようにａとＰの少なくともいずれかを調整する工程であることを要旨とする。 The present invention according to claim 2 is generated in the optical fiber by gripping and rotating a base end of the optical fiber preform, a heating rotation process for heating the preform, and applying a load to the preform. Adjustment process to correct bending and adjustment to keep the bending moment when applying load within the specified range by adjusting the degree of load and / or the distance from the heating position of the base material to the load application position possess a step, the adjustment step, the weight of the heating position of the base material to the tip is W, the length from the heating position to the tip L, and the distance from the heating position to the load application position a, load center value of the when the P, | a ≦ 150 gist step der Rukoto adjusting at least one of a and P as (kg · cm) satisfies the | Pa-WL / 2.

本発明によれば、短時間で効率的に曲がり修正を行うことが可能となり、光ファイバの品質の低下を防止できる。   According to the present invention, it is possible to perform bending correction efficiently in a short time, and it is possible to prevent deterioration of the quality of the optical fiber.

以下、本発明の光ファイバ母材加工装置及び光ファイバ母材加工方法についての説明を行う。
なお、以下の実施例は、あくまでも本発明の説明のためのものであり、本発明の範囲を制限するものではない。したがって、当業者であれば、これらの各要素又は全要素を含んだ各種の実施例を採用することが可能であるが、これらの実施例も本発明の範囲に含まれる。
また、実施例を説明するための全図において、同一の要素には同一の符号を付し、これに関する反復説明は省略する。 Hereinafter, an optical fiber preform processing apparatus and an optical fiber preform processing method of the present invention will be described.
The following examples are only for the purpose of explaining the present invention and do not limit the scope of the present invention. Accordingly, those skilled in the art can employ various embodiments including each or all of these elements, and these embodiments are also included in the scope of the present invention.
In all the drawings for explaining the embodiments, the same reference numerals are given to the same elements, and repeated explanation thereof is omitted.

図１は、本発明の一実施例に係る光ファイバ母材加工装置１の構成図である。
この光ファイバ母材加工装置１は、チャック部３と、バーナ部４と、スライド部５と、鏝部６と、制御部７とを有する。 FIG. 1 is a configuration diagram of an optical fiber preform processing apparatus 1 according to an embodiment of the present invention.
The optical fiber preform processing apparatus 1 includes a chuck part 3, a burner part 4, a slide part 5, a flange part 6, and a control part 7.

チャック部３は、回転機構を有し、光ファイバ母材２の一端（基端）を把持し、この長手方向軸を回転軸として回転させる。   The chuck portion 3 has a rotation mechanism, holds one end (base end) of the optical fiber preform 2 and rotates the longitudinal axis as a rotation axis.

バーナ部４は、通常、光ファイバ母材２の斜め下方に配置されており、図示しないガス供給機構により水素及び酸素が供給され、酸水素炎を光ファイバ母材２に噴射する。なお、この際の火力は自由に変更可能である。   The burner unit 4 is normally disposed obliquely below the optical fiber preform 2, supplied with hydrogen and oxygen by a gas supply mechanism (not shown), and injects an oxyhydrogen flame onto the optical fiber preform 2. In addition, the thermal power in this case can be changed freely.

鏝部６は、光ファイバ母材２に荷重を与え、これの曲がりを修正するためのものである。この鏝部６は、光ファイバ母材２と接触する接触部と、この接触部を昇降させることにより、曲がりに起因する光ファイバ母材２の位置変位に対応して荷重を与えるための昇降部と、鏝部６にかかる荷重を測定するためのロードセル等を有する。   The flange portion 6 is for applying a load to the optical fiber preform 2 and correcting the bending thereof. The flange 6 includes a contact portion that comes into contact with the optical fiber preform 2 and a lift portion that applies a load corresponding to the positional displacement of the optical fiber preform 2 caused by bending by raising and lowering the contact portion. And a load cell for measuring a load applied to the flange portion 6.

なお、本実施例における昇降部は、バネを有しているが、これに代えて空気圧により膨張・収縮するエアクッション等を設けることもできる。   In addition, although the raising / lowering part in a present Example has a spring, it can replace with this and can provide the air cushion etc. which expand / contract by air pressure.

また、上記の変位に対する荷重変化は、２ｋｇ／ｍｍ以上が望ましく、さらには５ｋｇ／ｍｍ以上が望ましい。これは、変位に対する荷重変化が小さすぎると、変位（揺れ幅）が小さくなった際に曲がりを修正できなくなり、また、前記のロードセル等を用いるために荷重の変化量と電気ノイズとを判別することができなくなるためである。   The load change with respect to the displacement is preferably 2 kg / mm or more, and more preferably 5 kg / mm or more. This is because if the load change with respect to the displacement is too small, the bending cannot be corrected when the displacement (swing width) becomes small, and the load change amount and electric noise are discriminated in order to use the load cell or the like. It is because it becomes impossible.

スライド部５は、上記のバーナ部４と鏝部６を光ファイバ母材２の長手方向に沿って移動させるためのものであり、そのためのモータ等を含み、これにより、バーナ部４と鏝部６との距離を調整することができる。   The slide portion 5 is for moving the burner portion 4 and the flange portion 6 along the longitudinal direction of the optical fiber preform 2 and includes a motor for the purpose, and thereby the burner portion 4 and the flange portion. The distance to 6 can be adjusted.

制御部７は、上記のチャック部３の回転速度、バーナ部４の火力、鏝部６により付与される荷重、スライド部５の動作等を制御する。このため、自動的に曲がり修正を行うことができ、省人化及びコストの低減を実現できる。   The control unit 7 controls the rotation speed of the chuck unit 3, the heating power of the burner unit 4, the load applied by the flange unit 6, the operation of the slide unit 5, and the like. For this reason, it is possible to automatically correct the bending, and it is possible to realize labor saving and cost reduction.

以下、上記の構成を有する光ファイバ母材加工装置１の曲がり修正における数値設定の詳細について説明する。
図２に示すとおり、光ファイバ母材２の加熱位置から先端までの重量をＷ（ｋｇ）、この加熱位置から先端までの長さをＬ（ｃｍ）、加熱位置から荷重付加位置までの距離をａ（ｃｍ）とする。 Hereinafter, the details of the numerical value setting in the bending correction of the optical fiber preform processing apparatus 1 having the above-described configuration will be described.
As shown in FIG. 2, the weight from the heating position to the tip of the optical fiber preform 2 is W (kg), the length from the heating position to the tip is L (cm), and the distance from the heating position to the load application position is a (cm).

また、鏝部６にかかる荷重、換言すれば鏝部により付与される荷重ｐ（ｋｇ）は、光ファイバ母材２を回転させると、図３に示すように周期的に変動する。   Further, the load p (kg) applied by the collar part, in other words, the load p (kg) applied by the collar part periodically varies as shown in FIG. 3 when the optical fiber preform 2 is rotated.

この際の中心荷重をＰ（ｋｇ）とすると、Ｐａ−ＷＬ／２（ｋｇ・ｃｍ）が加熱部位における曲げモーメントの中心値となる。光ファイバ母材２の外径がほぼ一定である場合は、母材の半径をＲ（ｃｍ）として、Ｗ＝πＬＲ ^２ ×０．００２２とすることができる。 When the central load at this time is P (kg), Pa-WL / 2 (kg · cm) is the central value of the bending moment in the heated portion. When the outer diameter of the optical fiber preform 2 is substantially constant, the radius of the preform can be R (cm), and W = πL R ² × 0.0022.

また、曲がりを修正するにあたっての加熱位置は、光ファイバ母材２の形状によってほぼ決定されるため、Ｗは必然的に決定される。そこで、加熱部位における曲げモーメントを制御するためには、ａまたはＰ、もしくは両方を適切に設定することがよい。ただし、ａは母材の形状により決定されてしまうため、Ｐを適切な値とすることがより望ましい。   Further, since the heating position for correcting the bending is substantially determined by the shape of the optical fiber preform 2, W is inevitably determined. Therefore, in order to control the bending moment at the heating site, it is preferable to appropriately set a or P or both. However, since a is determined by the shape of the base material, it is more desirable to set P to an appropriate value.

また、上記の曲げモーメントの中心値を仮に０に設定すると、荷重ｐが図３に示すように変動しており、且つｐが小、つまり母材が曲がりの存在により上側に揺れている場合には、曲げモーメントが負となり、下向きのモーメントが加熱部位にかかる。   If the center value of the bending moment is set to 0, the load p varies as shown in FIG. 3, and p is small, that is, when the base material swings upward due to the presence of bending. The bending moment becomes negative and a downward moment is applied to the heating part.

一方、ｐが大、つまり母材が曲がりの存在により下側に揺れている場合には、上向きのモーメントが加熱部位にかかり、曲がり修正の効率が最も良好となる。 On the other hand, p is large, when the shaking on the lower side by the presence of the bending knob Rihaha material, an upward moment is applied to the heating part, the efficiency of bending modification becomes best.

実際には、一般的なＳｉＯ_２を基本組成とした光ファイバ用の母材の場合、｜Ｐａ−ＷＬ／２｜≦１５０（ｋｇ・ｃｍ）の条件を満たしていれば、｜Ｐａ−ＷＬ／２｜＝０（ｋｇ・ｃｍ）の場合とほぼ同じ時間で曲がりを修正することができる。 Actually, in the case of a base material for an optical fiber having a basic composition of SiO ₂ , if the condition of | Pa−WL / 2 | ≦ 150 (kg · cm) is satisfied, | Pa−WL / The bend can be corrected in substantially the same time as 2 | = 0 (kg · cm).

なお、上記の範囲を超えると、曲がりの修正により多くの時間を要することとなり、さらに超えると、曲がりの修正そのものが行えなくなる。   If the above range is exceeded, it takes a long time to correct the bend, and if it exceeds this range, the bend cannot be corrected.

次に、本実施例の光ファイバ母材加工装置により曲がり修正作業の手順について説明する。
まず、光ファイバ母材２の一方の端部（基端部）をチャック部３に把持させ、光ファイバ母材２を回転させる。この際、光ファイバ母材２に曲がりが存在する場合は先端部の位置が変化する。つまり、前記の変位が生じる。 Next, a description will be given of the procedure of bending correction work by the optical fiber preform processing apparatus of the present embodiment.
First, one end portion (base end portion) of the optical fiber preform 2 is gripped by the chuck portion 3 and the optical fiber preform 2 is rotated. At this time, if the optical fiber preform 2 is bent, the position of the tip portion changes. That is, the displacement occurs.

このように光ファイバ母材２を把持させるにあたっては、これを直接チャック部３に固定してもよいが、母材の基端部側に曲がりが生じている場合、加熱位置とチャック部３とが近すぎることにより、このチャック部３が過剰に加熱されてしまう場合がある。したがって、チャック部３にダミーとなる部材を把持させ、これのもう一方の端部に光ファイバ母材２を装着する構成としてもよい。   When the optical fiber preform 2 is gripped in this way, it may be directly fixed to the chuck portion 3, but when the base end side of the preform is bent, the heating position and the chuck portion 3 Is too close, the chuck part 3 may be heated excessively. Therefore, a configuration may be adopted in which a dummy member is gripped by the chuck portion 3 and the optical fiber preform 2 is attached to the other end portion thereof.

なお、上記の各値の計算は制御部７により行われる。   The calculation of each value is performed by the control unit 7.

次に、図４に示すように、前記の変位の程度、つまり光ファイバ母材２の形状を測定し（Ｓ１）、曲がりを修正するにあたっての適切な加熱位置（バーナ部４の位置）を決定し（Ｓ２）、荷重を付加する位置（鏝部６の位置）を決定する（Ｓ３）。   Next, as shown in FIG. 4, the degree of displacement, that is, the shape of the optical fiber preform 2 is measured (S1), and an appropriate heating position (position of the burner unit 4) for correcting the bending is determined. (S2), the position (position of the collar part 6) to which the load is applied is determined (S3).

なお、変位の測定方法としては、外径測定器を使用する方法や、接触式の変位計を使用する方法、または、鏝部６を測定部位にあて、ｐの変化量から算出する方法等が挙げられる。   In addition, as a measuring method of a displacement, the method of using an outer diameter measuring device, the method of using a contact-type displacement meter, or the method of calculating the change amount of p by putting the collar part 6 on a measurement site, Can be mentioned.

次に、バーナ部４及び鏝部６を決定された加熱位置にセットする。この際、バーナ部４から光ファイバ母材２の先端までの長さＬ（ｃｍ）を測定する。   Next, the burner part 4 and the collar part 6 are set to the determined heating position. At this time, the length L (cm) from the burner portion 4 to the tip of the optical fiber preform 2 is measured.

また、事前に測定していた母材径とＬより、バーナ部４から光ファイバ母材２の先端までの母材重量Ｗ（ｋｇ）を計算する。   Further, the base material weight W (kg) from the burner portion 4 to the tip of the optical fiber base material 2 is calculated from the base material diameter and L measured in advance.

なお、母材径がほぼ一定の場合には、前記のとおり、Ｗを（母材半径［ｃｍ］）²×π×Ｌ×０．００２２とすることができる。ただし、母材径の変化が著しい時は、母材の体積を測定し、Ｗを算出する必要がある。 When the base material diameter is substantially constant, W can be (base material radius [cm]) ² × π × L × 0.0022 as described above. However, when the change in the base material diameter is significant, it is necessary to measure the volume of the base material and calculate W.

次に、回転している光ファイバ母材２に鏝部６を接触させると、図３に示すような荷重変化が得られる。この荷重変化よりに基づいて、中心荷重Ｐ（ｋｇ）の値を｜Ｐａ−ＷＬ／２｜≦１５０（ｋｇ・ｃｍ）の式を満たすように決定し（Ｓ４）、この値を満たすように鏝部６の高さを決定する（Ｓ５）。 Next, when the collar portion 6 is brought into contact with the rotating optical fiber preform 2, a load change as shown in FIG. 3 is obtained. Based on this load change, the value of the center load P (kg) is determined so as to satisfy the expression of | Pa−WL / 2 | ≦ 150 (kg · cm) (S4). The height of the part 6 is determined ( S5 ).

次に、バーナ部４へ水素及び酸素を供給、これに点火し、前記の工程において決定された位置に対して加熱を開始する（Ｓ６）。加熱により光ファイバ母材２が軟化すると荷重変化量Δｐは減少する。このΔｐが規定値以下になったならば（Ｓ７：Ｙｅｓ）、速やかに加熱が停止される（Ｓ８）。 Then, supplying hydrogen and oxygen to the burner unit 4, and the ignition thereto, starting the pressurization heat to the determined location in said step (S6). When the optical fiber preform 2 is softened by heating, the load change amount Δp decreases. If this Δp becomes equal to or less than the specified value (S7: Yes), heating is immediately stopped (S8).

なお、Δｐが規定値以下でない場合（Ｓ７：Ｎｏ）、加熱が続行される。なお、この判断も制御部７が行う。   If Δp is not less than or equal to the specified value (S7: No), heating is continued. This determination is also made by the control unit 7.

また、Δｐが所定の値というのは、振れ幅の目標値と、変位に対する荷重変化とに基づいて決定される。例えば、変位に対する荷重変化が１０ｋｇ／ｍｍの鏝を使用している場合、振れ幅の目標値が０．２ｍｍ以下であれば、Δｐが２ｋｇ以下になったところで火炎を停止させればよい。   Further, the predetermined value Δp is determined based on the target value of the swing width and the load change with respect to the displacement. For example, when using a kite whose load change with respect to displacement is 10 kg / mm, if the target value of the deflection width is 0.2 mm or less, the flame may be stopped when Δp is 2 kg or less.

また、光ファイバ母材２に複数の曲がりが生じている場合には、バーナ部４及び鏝部６を移動させ、前記の方法を反復実行することにより全長にわたって曲がりが修正された光ファイバ母材２を得ることができる。   Further, when a plurality of bends are generated in the optical fiber preform 2, the optical fiber preform whose bend is corrected over the entire length by moving the burner portion 4 and the flange portion 6 and repeatedly executing the above method. 2 can be obtained.

このように、中心荷重Ｐを決定し、Δｐをモニタしながら母材を加熱し、Δｐを所定の値以下になったところで速やかに火炎を停止することにより、曲がりの修正に要する時間を大幅に短縮させることが可能となり、これに付随して、母材外径の変化量も最低限に抑えることも可能となる。 In this way, the center load P is determined, the base material is heated while monitoring Δp, and the flame is stopped immediately when Δp becomes a predetermined value or less, so that the time required for correcting the bending is greatly increased. Accordingly, the amount of change in the outer diameter of the base material can be minimized.

次に、本実施例に係る光ファイバ母材加工装置を用いた曲がり修正の結果について説明する。
まず、ＶＡＤ法を用いて作製した多孔質母材を焼結し、延伸して中間ロッドを作製しこの中間ロッドの外側にスート粒子を堆積させ、焼結し、光ファイバ母材を得た。なお、この光ファイバ母材の長さは１２００ｍｍである。 Next, a description will be given of the result of bending correction using the optical fiber preform processing apparatus according to the present embodiment.
First, a porous preform produced by using the VAD method was sintered and stretched to produce an intermediate rod. Soot particles were deposited on the outside of the intermediate rod and sintered to obtain an optical fiber preform. The length of this optical fiber preform is 1200 mm.

また、この光ファイバ母材２は、上記のチャック部３により回転させ、加熱位置をバーナ部４で加熱し、軟化したところで回転を止めることで、意図的に所望の曲がりを生じさせたものである。   The optical fiber preform 2 is rotated by the chuck part 3 and heated at the heating position by the burner part 4 to stop the rotation when it is softened. is there.

次に、以下の表に示す条件で曲がり修正を行った。曲がり修正は、鏝部６を接触させた位置における振れ量を０．２ｍｍ以下にすることを目的とした。   Next, the bending was corrected under the conditions shown in the following table. The purpose of the bending correction was to reduce the amount of deflection at the position where the collar portion 6 was brought into contact to 0.2 mm or less.

加熱部位においては、バーナ部４にＨ₂ １６０Ｌ／ｍｉｎ、Ｏ₂ ６５Ｌ／ｍｉｎを供給し、酸水素火炎により加熱を行った。鏝部６には、ばね定数８ｋｇ／ｍｍのばねを実装した。 In the heating portion, H ₂ 160 L / min and O ₂ 65 L / min were supplied to the burner section 4 and heated by an oxyhydrogen flame. A spring having a spring constant of 8 kg / mm was mounted on the collar portion 6.

そして、加熱により、荷重変化量Δｐが８（ｋｇ／ｍｍ）×０．２（ｍｍ）×０．２（ｍｍ）〜１．６（ｋｇ）、加熱を停止するまでの時間及び加熱位置における母材の削れ量（外径の減少量）を測定した。   And, by heating, the load change amount Δp is 8 (kg / mm) × 0.2 (mm) × 0.2 (mm) to 1.6 (kg), the time until the heating is stopped, and the mother at the heating position The amount of scraping of the material (amount of decrease in outer diameter) was measured.

また母材が冷却した後の、鏝部６の接触位置における母材振れ量を測定した。

Further, the amount of base material deflection at the contact position of the flange 6 after the base material was cooled was measured.

以下にその結果を示す。   The results are shown below.

＜本実施例＞
表１のＡに示す条件で曲がり修正を行った。バーナ部４による加熱中は、鏝部６にかかる荷重ｐ（ｋｇ）をモニタし、Δｐ＝１．４５ｋｇとなったところで加熱を停止した。加熱を停止するまでの時間は９．４分であった。鏝部６の接触位置における振れ幅は０．１８ｍｍであり、目標通りの振れ幅が得られた。また、加熱位置における外径減少量は０．０７ｍｍであった。 <Example>
The curve was corrected under the conditions shown in Table 1A. During the heating by the burner part 4, the load p (kg) applied to the flange part 6 was monitored, and the heating was stopped when Δp = 1.45 kg. The time until the heating was stopped was 9.4 minutes. The deflection width at the contact position of the flange portion 6 was 0.18 mm, and the desired deflection width was obtained. Moreover, the outer diameter reduction amount at the heating position was 0.07 mm.

＜比較例１＞
表１のＢからＧに示す条件で曲がり修正を行い、これにあたってはＰａ−ＷＬ／２の値を変化させた。 <Comparative Example 1>
Bending correction was performed under the conditions indicated by B to G in Table 1, and the value of Pa-WL / 2 was changed.

その結果、｜Ｐａ−ＷＬ／２｜≦１５０の領域においては、曲がりは９．４〜９．６分で修正できているが、前記範囲を超えると、急激に曲がり修正に要する時間が増加した。   As a result, in the region of | Pa−WL / 2 | ≦ 150, the curve can be corrected in 9.4 to 9.6 minutes. However, when the range is exceeded, the time required for the curve to be corrected increases rapidly. .

特に、Ｐａ−ＷＬ／２を２４０まで増大させると、２０分間加熱しても曲がり修正はできなかった。   In particular, when Pa-WL / 2 was increased to 240, bending could not be corrected even after heating for 20 minutes.

＜比較例２＞
加熱位置から母材端までの長さＬ、加熱位置から鏝部６までの長さａを変化させ、比較例１と同様の曲がり修正を行った結果を表２のＨからJに示す。 <Comparative example 2>
Table 2 shows the results of H to J in Table 2 in which the length L from the heating position to the end of the base material and the length a from the heating position to the flange 6 were changed and the bending correction was performed in the same manner as in Comparative Example 1.

比較例１と同様、｜Ｐａ−ＷＬ／２｜≦１５０の領域では、曲がり修正が効率的にでき、外径減少量も少ないが、Ｐａ−ＷＬ／２を１８０まで増大させると、曲がり修正に要する時間が増加する結果となった。   As in Comparative Example 1, in the region of | Pa−WL / 2 | ≦ 150, the bending correction can be efficiently performed and the outer diameter reduction amount is small, but when Pa−WL / 2 is increased to 180, the bending correction is performed. As a result, the time required increased.

＜比較例３＞
母材のサイズを変更させ、比較例１と同じ条件で曲がり修正を行った結果を表３のＫからＮに示す。 <Comparative Example 3>
Tables K to N show the results of changing the size of the base material and correcting the bending under the same conditions as in Comparative Example 1.

その結果、全体的に曲がり修正に必要な時間は短縮されたが、比較例１と同様に｜Ｐａ−ＷＬ／２｜＞１５０の条件では、｜Ｐａ−ＷＬ／２｜≦１５０の条件に比べて、曲がりが修正されるまでの時間が長くなっている。   As a result, the time required for correcting the bend was reduced as a whole. However, as in Comparative Example 1, the condition of | Pa−WL / 2 |> 150 was compared with the condition of | Pa−WL / 2 | ≦ 150. As a result, it takes longer to correct the bend.

この結果から、母材径が変化しても、｜Ｐａ−ＷＬ／２｜≦１５０とすることで、効率的に曲がりを修正できることが判明した。   From this result, it was found that even if the base material diameter changes, the bending can be efficiently corrected by setting | Pa−WL / 2 | ≦ 150.

＜比較例４＞
母材の組成を変化させるために、中間ロッドの外側にスート微粒子を堆積させた後、脱水を行った後焼結した母材を製造した。 <Comparative example 4>
In order to change the composition of the base material, soot fine particles were deposited on the outside of the intermediate rod, and after dehydration, a sintered base material was manufactured.

この母材は、比較例１、２、３の母材と比較して、ＯＨ濃度が低く、Ｃｌ₂濃度が高くなっている。 This base material has a lower OH concentration and a higher Cl ₂ concentration than the base materials of Comparative Examples 1, 2, and 3.

上記のように組成を変えた母材において、比較例１と同様の実験を行った結果、｜Ｐａ−ＷＬ／２｜≦１５０とすることで、効率的に曲がりを修正することができた。   As a result of performing the same experiment as that of Comparative Example 1 on the base material with the composition changed as described above, it was possible to efficiently correct the bending by setting | Pa−WL / 2 | ≦ 150.

以上の結果より、｜Ｐａ−ＷＬ／２｜≦１５０となる条件で曲取りを行うことにより効率的に曲がり修正ができることが判明した。   From the above results, it was found that bending can be efficiently corrected by performing bending under the condition of | Pa−WL / 2 | ≦ 150.

また、上記の光ファイバ母材加工装置を用いた光ファイバ母材加工方法も本発明の範囲に含まれる。   Further, an optical fiber preform processing method using the above optical fiber preform processing apparatus is also included in the scope of the present invention.

以上のとおり、本発明の光ファイバ母材加工装置及び光ファイバ母材加工方法によれば、光ファイバ母材の曲がりを修正するにあたって、これに要する時間を大幅に短縮できる。   As described above, according to the optical fiber preform processing apparatus and the optical fiber preform processing method of the present invention, it is possible to significantly reduce the time required for correcting the bending of the optical fiber preform.

また、加熱による母材外径の減少を抑制し、これに起因する光ファイバの品質の低下を防止できる。   Moreover, the reduction | decrease of the preform | base_material outer diameter by heating can be suppressed, and the fall of the quality of the optical fiber resulting from this can be prevented.

また、外径、組成が異なる光ファイバ母材に対しても上記の効果を発揮できる。   In addition, the above effects can be exhibited even for optical fiber preforms having different outer diameters and compositions.

本発明の一実施例に係る光ファイバ母材加工装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the optical fiber preform processing apparatus which concerns on one Example of this invention. 図１の光ファイバ母材加工装置の部分拡大図である。It is the elements on larger scale of the optical fiber preform processing apparatus of FIG. 図１の鏝にかかる荷重の変化を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the change of the load concerning the collar of FIG. 図１の光ファイバ母材加工装置の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating operation | movement of the optical fiber preform processing apparatus of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１ 光ファイバ母材加工装置
２ 光ファイバ母材
３ チャック部
４ バーナ部
５ スライド部
６ 鏝部
７ 制御部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical fiber base material processing apparatus 2 Optical fiber base material 3 Chuck part 4 Burner part 5 Slide part 6 Gutter part 7 Control part

Claims (2)

光ファイバの母材の基端を把持し、回転させる把持回転手段と、
前記母材を加熱する加熱手段と、
前記母材に荷重を加えることにより該光ファイバに生じた曲がりを修正する修正手段と、
前記荷重の程度と前記母材の加熱位置から荷重付加位置までの距離の少なくともいずれかを調整することにより前記荷重を付加する際の曲げモーメントを所定の範囲内に収める調整手段と、
を有し、
前記調整手段は、前記母材の加熱位置から先端までの重量をＷ、前記加熱位置から前記先端までの長さをＬ、前記加熱位置から荷重付加位置までの距離をａ、前記荷重の中心値をＰとした場合に、｜Ｐａ−ＷＬ／２｜≦１５０（ｋｇ・ｃｍ）を満たすように前記ａと前記Ｐの少なくともいずれかを調整する手段である、
ことを特徴とする光ファイバ母材加工装置。 Gripping and rotating means for gripping and rotating the base end of the optical fiber preform;
Heating means for heating the base material;
Correction means for correcting the bending generated in the optical fiber by applying a load to the base material;
An adjusting means for adjusting the bending moment when applying the load within a predetermined range by adjusting at least one of the degree of the load and the distance from the heating position of the base material to the load applying position ;
I have a,
The adjustment means is configured such that the weight from the heating position to the tip of the base material is W, the length from the heating position to the tip is L, the distance from the heating position to the load application position is a, and the center value of the load Is a means for adjusting at least one of the a and the P so as to satisfy | Pa−WL / 2 | ≦ 150 (kg · cm).
An optical fiber preform processing apparatus. 光ファイバの母材の基端を把持し、回転させる把持回転工程と、
前記母材を加熱する加熱工程手段と、
前記母材に荷重を加えることにより該光ファイバに生じた曲がりを修正する修正工程と、
前記荷重の程度と前記母材の加熱位置から荷重付加位置までの距離の少なくともいずれかを調整することにより前記荷重を付加する際の曲げモーメントを所定の範囲内に収める調整工程と、
を有し、
前記調整工程は、前記母材の加熱位置から先端までの重量をＷ、前記加熱位置から前記先端までの長さをＬ、前記加熱位置から荷重付加位置までの距離をａ、前記荷重の中心値をＰとした場合に、｜Ｐａ−ＷＬ／２｜≦１５０（ｋｇ・ｃｍ）を満たすように前記ａと前記Ｐの少なくともいずれかを調整する工程である、
ことを特徴とする光ファイバ母材加工方法。 A gripping rotation step of gripping and rotating the base end of the optical fiber preform;
Heating step means for heating the base material;
A correction step of correcting the bending generated in the optical fiber by applying a load to the base material;
An adjustment step of adjusting a bending moment when applying the load within a predetermined range by adjusting at least one of the degree of the load and the distance from the heating position of the base material to the load application position;
I have a,
In the adjustment step, the weight from the heating position to the tip of the base material is W, the length from the heating position to the tip is L, the distance from the heating position to the load application position is a, and the center value of the load Is a step of adjusting at least one of the a and the P so as to satisfy | Pa−WL / 2 | ≦ 150 (kg · cm).
Optical fiber preform machining how, characterized in that.

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