JPH07242435A - 光ファイバ用多孔質ガラス母材の製造方法 - Google Patents

光ファイバ用多孔質ガラス母材の製造方法

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JPH07242435A
JPH07242435A JP3558294A JP3558294A JPH07242435A JP H07242435 A JPH07242435 A JP H07242435A JP 3558294 A JP3558294 A JP 3558294A JP 3558294 A JP3558294 A JP 3558294A JP H07242435 A JPH07242435 A JP H07242435A
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JP
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rotation
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optical fiber
porous glass
eccentricity
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JP3558294A
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English (en)
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Masami Terajima
正美 寺嶋
Hiroyuki Koide
弘行 小出
Hideo Hirasawa
秀夫 平沢
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Shin Etsu Chemical Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Chemical Co Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/012Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
    • C03B37/014Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD]
    • C03B37/01486Means for supporting, rotating or translating the preforms being formed, e.g. lathes

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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 本発明は光ファイバのコア偏心を解決し、コ
ア偏心の少ない多孔質ガラス母材を製造するための光フ
ァイバ用多孔質ガラス母材製造方法の提供を目的とする
ものである。 【構成】 本発明による光ファイバ用多孔質ガラス母材
の製造方法は、ターゲット部材を回転させながら、その
長手方向にガス状ガラス材料を酸素ガス、水素ガスと共
に燃焼させるバーナーを移動させ、ターゲット部材の周
囲にガラススートを堆積させて光ファイバ用多孔質ガラ
ス母材を製造する方法において、ターゲット部材の1回
転における回転ムラを2%以内に納めることを特徴とす
るものであり、この回転ムラを2%以内とするにはター
ゲット部材の回転ムラを検出し、その信号を回転モータ
ーにフィードバックして回転数を制御するか、回転モー
ターにランダム信号を与えるようにするものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は光ファイバ用多孔質ガラ
ス母材の製造方法、特には光ファイバの偏心を解決する
ために偏心のないガラス母材を製造するための光ファイ
バ用多孔質ガラス母材の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】石英ガラス棒などからなるターゲット部
材を回転させながら、その長手方向に四塩化けい素や四
塩化ゲルマニウムなどのガラス原料ガスを酸素ガスおよ
び水素ガスと共に燃焼させるバーナーを移動させ、この
燃焼によって生成されるガラススートをこのターゲット
部材の外周部に付着堆積させて光ファイバ用多孔質ガラ
ス母材を製造する方法は、いわゆる光ファイバ用多孔質
ガラス母材の外付け製造方法としてよく知られている。
【0003】この場合、ターゲット部材は回転されてお
り、この回転数は製造時間中一定である場合もあるし、
製造時間内に種々の目的で変化させることもあるが、こ
の回転数は一定時間内にどの位回転するかを表示するも
のであり、これはいわば回転運動の平均値を示している
にすぎないものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】他方、この多孔質ガラ
ス母材はこれを高温で焼結して透明ガラス化して光ファ
イバ用ガラス母材としたのち、これを線引して光ファイ
バとするのであるが、この光ファイバについては図6に
示したようにコアの中心Aと光ファイバの中心Bとの間
にズレ(偏心)δがあり、特にシングルモードファイバ
においてはコア径が8〜10μmときわめて細いためにこ
の偏心が大きいときに2つのファイバを接続すると接続
損失が大きくなるという問題が生ずる。
【0005】しかし、光ファイバにおけるこのコアの偏
心は多孔質ガラス母材を製造するときに生じるものであ
り、一担偏心の大きいガラス母材ができると、後の線引
などの工程ではこれを修正することができない。そのた
め、これについてはガラス母材の偏心量を測定し、その
偏心量に応じてフッ酸などでエッチングしてこの偏心を
修正するという方法もとられているが、これには相当な
時間と労力が必要とされるという問題点がある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明はこのような不
利、問題点を解決した光ファイバ用多孔質ガラス母材の
製造方法に関するものであり、これはターゲット部材を
回転させながら、その長手方向にガス状ガラス原料を酸
素ガス、水素ガスと共に燃焼させるバーナーを移動さ
せ、ターゲット部材の周囲にガラススートを堆積させて
光ファイバ用多孔質ガラス母材を製造する方法におい
て、ターゲット部材の1回転における回転ムラを2%以
内に納めることを特徴とするものである。
【0007】すなわち、本発明者らは偏心のない光ファ
イバ用ガラス母材の製造方法を開発すべく種々検討した
結果、光ファイバ用ガラス母材における偏心の発生は多
孔質ガラス母材の製造時においてターゲット部材の回転
における1回転中の回転速度の周期的な変動(回転ム
ラ)に基づくものであることを見出し、このガラス母材
の偏心をなくすためには多孔質ガラス母材の製造時のタ
ーゲット部材の1回転における周期的な回転ムラを2%
以内、好ましくは1%以内とすれば光ファイバのコアの
偏心量を 0.6μm以下にすることができ、接続損失を0.
05dB以下に抑えるということ、またはこれを2%以内と
するためにはこのターゲット部材の回転ムラを検出し、
この信号を回転モーターにフィードバックして、この回
転数を制御するか、またはこの回転モーターにランダム
の信号を与え、周期的な回転ムラを抑えればよいという
ことを確認して本発明を完成させた。以下にこれをさら
に詳述する。
【0008】
【作用】本発明はコア偏心のない光ファイバ用ガラス母
材の製造方法に関するものであり、これはいわゆる外付
け法による光ファイバ用多孔質ガラス母材の製造方法に
おいて、ターゲット部材の1回転における周期的な回転
ムラを2%以内、好ましくは1%以内に納めることを特
徴とするものであるが、これはこれが2%を超えると光
ファイバのコアの偏心量が 0.6μm以上となり、接続損
失が0.05dBを超えてしまうためである。これにはターゲ
ット部材の回転ムラを検出し、その信号を回転モーター
にフィードバックして回転数を制御するか、または回転
モーターにランダム信号を与えるという方法を採るとい
うものである。
【0009】本発明によるコアの偏心の少ない光ファイ
バ用ガラス母材の製造は多孔質ガラス母材の製造時にお
けるターゲット部材の1回転における周期的な回転ムラ
を2%以内に納めるものであるが、このターゲット部材
の回転ムラは図1に示したように、ターゲット部材の回
転はそれが時間的には一定であるとしても、1回転中に
この回転速度は変動しており、その変動は1回転に応じ
た周期性をもっている。しかして、この回転ムラεと直
径 125μmの光ファイバのコアの偏心量δとの間には理
論的に考察すると 回転ムラε=(Rmax/Rmin)−1 とすると、
次式 偏心量δ[μm]=1/4[1−(1/ε+1)]× 125[μm]…(1) の関係がある。
【0010】この式(1)から偏心が 0.6μm以下のも
のとしては回転ムラεを求めるとε≦0.02、すなわち2
%以下となり、また、多孔質ガラス母材の製造の際の回
転ムラの実測値よりこの式から計算される光ファイバの
偏心δc と、実際の光ファイバの偏心δd とを比較する
と、図2に示したような相関があることより、δc とδ
a がよく一致することが判った。さらにこの光ファイバ
のコアの偏心量δと接続損失の関係をしらべたところ、
接続損失を0.05dB以下に抑えるためには、δは 0.6μm
以下、これを0.02dB以下に抑えるためにはδを 0.3μm
以下とすることが必要であることが判った。
【0011】しかして、この回転ムラεを2%以内に納
める方法について検討したところ、これについては図3
に示したように、例えば 60rpmで回転しているターゲッ
ト部材の回転軸の回転ムラをロータリーエンコーダーな
どの検出器を用いて検出し、この信号を回転モーターに
フィードバックし制御装置(CPU)を用いて、この回
転モーターの回転の回転ムラを2%以内に制御すればよ
い。
【0012】また、このターゲット部材の周期的な回転
ムラを2%以内に納める別の方法としては、図4に示し
たようにこの回転モーターにランダム信号発生器からの
ランダム信号(2)を与えれば図5に示したように、タ
ーゲット部材の周期的回転ムラの回転波(1)がランダ
ム信号波(2)によって回転波(3)のように周期が乱
され、ランダムなものとなるのでこの周期的な回転ムラ
が無くなるという方法を採用してもよい。このランダム
信号波を発生させる方法としては、例えば乱数表により
それに対応した周波数の信号を発生させる方法が用いら
れる。
【0013】
【実施例】つぎに本発明の実施例、比較例をあげる。 実施例1、比較例1 直径15mmφ、長さ 800mmの一部クラッドを有するコア用
合成石英棒を 60rpmで回転させながら、この長手方向に
四塩化けい素 2,000ml/分、酸素ガス20リットル/分、
水素ガス40リットル/分、アルゴンガス3リットル/分
を供給した酸水素火炎バーナーを60mm/分の速度で移動
させ、この SiCl4の火炎加水分解で発生したクラッド用
ガラススートをコア用合成石英棒に堆積したところ、直
径が90mmφで長さが 800mmの多孔質ガラス母材が得られ
た。
【0014】しかし、この場合、ターゲット部材として
の合成石英棒の回転ムラを制御するために、図3に示し
たようにこの回転軸にロータリーエンコーダー検出器を
用いてその回転ムラを検出し、その信号を回転モーター
にフィードバックし、制御装置(CPU)を用いてこの
回転モーターの回転ムラを 0.3〜 1.1%に制御して98本
の多孔質ガラス母材を製造し、これを 1,500℃で透明ガ
ラス化してガラス母材を得、これを 2,100℃で線引きし
て外径 125μm、コア径9μmのシングルモード光ファ
イバを得た。その偏心量平均値、最大偏心量および接続
損失について測定したところ、表1に示したとおりの結
果が得られたが、比較のためにこのような偏心制御手段
を用いずに従来公知の方法で光ファイバ用ガラス母材 1
13本を製造し、そのときの最大の回転ムラ、および外径
125μm、コア径9μmのシングルモード光ファイバと
したときのコアの偏心量平均値、最大偏心量および接続
損失を測定したところ、つぎの表1に示したとおりの結
果が得られた。
【0015】
【表1】
【0016】実施例2 実施例1と同じ方法で直径15mmφ、長さ 800mmの一部ク
ラッドを有するコア用合成石英棒上にガラススートを堆
積して直径が90mmφで長さが 800mmの多孔質ガラス母材
を製造したが、この場合、ターゲット部材としての合成
石英棒の回転ムラを制御するために、図4に示したよう
にこの回転モーターにランダム信号発生器を取りつけ
て、これに図5のに示すようなランダム信号を与えた
ところ、この回転ムラは図5のに示すように 0.5〜
1.7%に制御されたので、これで86本の多孔質ガラス母
材を製造し、これを 1,500℃で透明ガラス化してガラス
母材を得、これを 2,100℃で線引きして外径 125μm、
コア径9μmのシングルモード光ファイバを得、その偏
心量平均値、最大偏心量および接続損失を測定したとこ
ろ、表2に示したとおりの結果が得られたが、比較のた
めにこのような偏心制御手段を用いずに従来公知の方法
で多孔質ガラス母材 113本を製造し、このときの最大の
回転ムラ、偏心量平均値、最大偏心量を測定したとこ
ろ、つぎの表2に示したとおりの結果が得られた。
【0017】
【表2】
【0018】
【発明の効果】本発明は光ファイバ用多孔質ガラス母材
の製造方法に関するものであり、これは前記したよう
に、外付け法による光ファイバ用多孔質ガラス母材の製
造方法において、ターゲット部材の1回転における周期
的な回転ムラを2%以内に納めることを特徴とするもの
であり、これはターゲット部材の回転ムラをロータリー
エンコーダーなどで検出し、その信号を回転モーターに
フィードバックして回転数を制御するか、回転モーター
にランダム信号を与えるというものであるが、これによ
れば得られる光ファイバ用多孔質ガラス母材を透明ガラ
ス化して得られるガラス母材はコア偏心量の少ないもの
とすることができるので、これから作られる光ファイバ
もコア偏心の少ない、したがって接続損失を0.05dB以下
以下の小さいものとすることができるという有利性が与
えられる。
【図面の簡単な説明】
【図1】ターゲット部材の1回転における時間(秒)と
回転速度(rpm )との関係図を示したものである。
【図2】多孔質ガラス母材の偏心計算値(δc )と偏心
実測値(δa )との相関図を示したものである。
【図3】本発明の方法によりターゲット部材の回転ムラ
を制御装置(CPU)を用いて制御する装置の縦断面図
を示したものである。
【図4】本発明の方法によりターゲット部材の回転ムラ
を検出し、これをランダム信号を用いて制御する装置の
縦断面図を示したものである。
【図5】ターゲット部材の回転波、ランダム信号波およ
びこのランダム波で変動されたターゲット部材の回転数
との相関図を示したものである。
【図6】公知の光ファイバにおけるコア中心Aとクラッ
ド中心Bとのズレ(偏心)を示したものである。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ターゲット部材を回転させながら、その
    長手方向にガス状ガラス原料を酸素ガス、水素ガスと共
    に燃焼させるバーナーを移動させ、ターゲット部材の周
    囲にガラススートを堆積させて光ファイバ用多孔質ガラ
    ス母材を製造する方法において、ターゲット部材の1回
    転における回転ムラを2%以内に納めることを特徴とす
    る光ファイバ用多孔質ガラス母材の製造方法。
  2. 【請求項2】 ターゲット部材の回転ムラを検出し、そ
    の信号を回転モーターにフィードバックして回転数を制
    御する請求項1に記載した光ファイバ用多孔質ガラス母
    材の製造方法。
  3. 【請求項3】 回転モーターにランダム信号を与える請
    求項1に記載した光ファイバ用多孔質ガラス母材の製造
    方法。
JP3558294A 1994-03-07 1994-03-07 光ファイバ用多孔質ガラス母材の製造方法 Pending JPH07242435A (ja)

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Cited By (5)

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