JP5207571B2 - 光ファイバーを製造するためのロッド形状のプレフォーム及びファイバーの製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、光ファイバーを製造するためのロッド形状のプレフォーム及び該ロッド形状プレフォームを製造する方法に関する。さらに、本発明は、ロッド形状のプレフォームの一端部を熱処理し、その後該端部から光ファイバーを延伸するために該ロッド形状プレフォームの軟化した端部に引張り力を付与する、光ファイバーの製造方法に関する。
このようなプレフォームは、特開平11−79772で知られており、該公報によればプレフォームはプレフォームの軸方向と直角でかつプレフォームの端部に位置する異なった深さの複数の分離した溝として把握することができるとある。炉においてこのような段差の位置でプリフォーム炉からガラスが垂れるという程度に軟化するので、このように段々に直径が減少していることは不利である。円錐状幾何学形状はその周りが炉で加熱されるので、プレフォームの中心以外の領域が軟化するという危険性が大きく、その結果不本意にコアの中心から延伸されないことになり、好ましくはない。
ガラスファイバーにおける現在の発展は、ロッド形状プレフォームの容量の増大化の傾向がある。このような容量の増大は、主にロッド形状のプレフォームの直径を大きくすることによって行なっている。しかしながら、ロッド形状のプレフォームの長さを長くすることも可能ではあろうが、このような方法では実施上問題が生じる。というのは、プレフォームが製造されている現在の設備はこのような場合に適していないからである。さらに、長尺のプレフォームは取り扱いが難しい。
本発明によれば、発明の記載の導入部分で述べた光ファイバーを製造するためのロッド形状のプレフォームは、ロッド形状のプレフォームの一端部は円錐状の幾何学形状を有し、該円錐状幾何学形状は以下の式を満足することを特徴とする。
D/d0=2−25、D/d1/2=1.2−5、Lc/D=0.8−3.5、D>d1/2>d0、ここにLは円錐の長さ(mm)であり、Dはロッド形状プレフォームの直径(mm)であり、d0は円錐端部のロッド形状プレフォームの直径(mm)であり、d1/2は円錐中間におけるロッド形状プレフォームの直径(mm)である。
LR/LC=>4
ここに、LRはロッド形状プレフォームの長さである。
上記LR/LCは、高生産力を達成するために特に望ましい。該比が上記範囲外であると、本ロッド形状のプレフォームは取扱いがさらに困難となる。
i)ロッド形状プレフォームを回転させながら、加熱ゾーンにおいてロッド形状プレフォームの一端部を加熱し、
ii)該端部の一部を再成形して円錐状の幾何学形状とするために、工程i)で加熱した端部に引張り力を付与し、
iii)該端部が該円錐状幾何学形状を有するようになるまで該加熱ゾーンをロッド形状プレフォームの該端部の長さに沿って移動させ、
iv)工程iii)で得られたロッド形状プレフォームを冷却し、一端部に該円錐状の幾何学形状を有するようにすることを特徴とする、ロッド形状プレフォームの製造方法に関する。
的に包むプラズマにロッド形状プレフォームの一端部を接触させることによって、工程i)の加熱を行なうことが特に好ましい。
本発明を、添付する図面を参照して説明する。
添付する図面は、本ロッド形状のプレフォームに要求されるパラメータを模式的に示す。図中、ロッド形状のプレフォームの長さをLRで示す。ロッド形状の端部を回転させつつ引っ張力を付与しながら加熱ゾーンで加熱をするので、加熱された端部は円錐状幾何学形状を有する端部に再成形され、円錐部の長さは模式的にLCで示される。ロッド形状のプレフォームの直径は、添付図面ではDで示す。図中、円錐部中央のロッド形状のプレフォームの直径は、さらにd1/2で示し、円錐部端部でのロッド形状のプレフォームの直径をd0で示す。図に示すロッド形状のプレフォームは光ファイバーを形成するための延伸工程にまだ付していないということが重要なことで、このように円錐状の幾何学形状を付与したプレフォームは、以後d0で形成される光ファイバーを形成するのに好適である。
Claims (10)
- 光ファイバーを製造するためのロッド形状のプレフォームであって、該ロッド形状のプレフォームの一端部は該円錐部の端部に長さ方向に沿い直径が実質的に一定となる円錐端部を有する円錐状幾何学形状を有し、該円錐状幾何学形状は以下の式を満足することを特徴とするロッド形状プレフォーム。
25≧D/d0≧2、5≧D/d1/2≧1.2、3.5≧Lc/D≧0.8、D>d1/2>d0、ここにLcは円錐の長さ(mm)であり、Dはロッド形状プレフォームの直径(mm)であり、d0は前記円錐端部のロッド形状プレフォームの直径(mm)であり、d1/2は円錐中間におけるロッド形状プレフォームの直径(mm)である。
- 前記円錐状幾何学形状が以下の式を満足することを特徴とする、請求項1のロッド形状プレフォーム。
LR/LC≧4
ここに、LRはロッド形状プレフォームの長さである。
- 前記ロッド形状プレフォームは、コアとコアを囲うクラッド部とを含み、クラッド部の回折係数はコアの回折係数(index of diffraction)よりも小さいことを特徴とする、請求項1または2に記載のロッド形状プレフォーム。
- 一端部に前記円錐状幾何学形状を有する請求項1〜3のいずれかのロッド形状のプレフォームを製造する方法であって、該方法が、i)ロッド形状プレフォームを回転させながら、加熱ゾーンにおいて前記ロッド形状プレフォームの一端部を加熱し、ii)該端部の一部を再成形して前記円錐状幾何学形状とするために、工程i)で加熱した端部に引張り力を付与し、iii)該端部が前記円錐状幾何学形状を有するようになるまで該加熱ゾーンを前記ロッド形状プレフォームの該端部の長さに沿って移動させ、iv)工程iii)で得られた前記ロッド形状プレフォームを冷却し、一端部に前記円錐状幾何学形状を有するようにすることを特徴とする、ロッド形状プレフォームの製造方法。
- プラズマ発生手段を用いて前記ロッド形状プレフォームの外部のプラズマガス中にプラズマを発生させ、前記ロッド形状プレフォームの一端を対称的に包むプラズマに前記ロッド形状プレフォームの一端部を接触させることによって、工程i)の加熱を行なうことを特徴とする、請求項4の方法。
- プラズマガスの流れ方向が前記ロッド形状プレフォームの軸に対して90°の角度となっていることを特徴とする、請求項5の方法。
- 前記プラズマとして酸素プラズマあるいは酸素性(oxygenuous)プラズマを使用することを特徴とする、請求項5または6の方法。
- 前記ロッド形状プレフォームの端部を水素/酸素炎に接触させることによって工程i)の加熱を行なうことを特徴とする、請求項4の方法。
- 過剰量の酸素を前記水素/酸素炎に加えることを特徴とする、請求項8の方法。
- ロッド形状のプレフォームの一端部を熱処理し、その後該端部から光ファイバーを延伸するために該ロッド形状プレフォームの軟化した端部に引張り力を付与する光ファイバーの製造方法において、請求項1〜3の何れかに記載のロッド形状プレフォームを用いることを特徴とする、光ファイバーの製造方法。
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