JPH0859274A - 光ファイバ母材の製造方法 - Google Patents

光ファイバ母材の製造方法

Info

Publication number
JPH0859274A
JPH0859274A JP19241694A JP19241694A JPH0859274A JP H0859274 A JPH0859274 A JP H0859274A JP 19241694 A JP19241694 A JP 19241694A JP 19241694 A JP19241694 A JP 19241694A JP H0859274 A JPH0859274 A JP H0859274A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
speed
outer diameter
optical fiber
stretching
average
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP19241694A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3151358B2 (ja
Inventor
Kazuhiro Hamaguchi
一宏 濱口
Masami Terajima
正美 寺嶋
Hiroyuki Koide
弘行 小出
Hideo Hirasawa
秀夫 平沢
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shin Etsu Chemical Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shin Etsu Chemical Co Ltd filed Critical Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority to JP19241694A priority Critical patent/JP3151358B2/ja
Publication of JPH0859274A publication Critical patent/JPH0859274A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3151358B2 publication Critical patent/JP3151358B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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]
    • C03B37/01466Means for changing or stabilising the diameter or form of tubes or rods
    • 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
    • C03B37/01205Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments
    • C03B37/01225Means for changing or stabilising the shape, e.g. diameter, of tubes or rods in general, e.g. collapsing
    • C03B37/0124Means for reducing the diameter of rods or tubes by drawing, e.g. for preform draw-down

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 本発明は光ファイバ母材インゴットをこれよ
り小径の母材ロッドに延伸するときに、延伸後の母材ロ
ッドの最終外径の変動を低減化する光ファイバ母材製造
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母材の製造方法は、
母材インゴットをこれより小径の母材ロッドに延伸して
光ファイバ母材を製造する方法において、母材インゴッ
トの末端周辺部を延伸する際の延伸条件を、直胴部での
平均引取り速度よりも速い速度で引き伸ばす区間と直胴
部での平均引取り速度よりも遅い速度で引き伸ばす区間
を有するものとしてなることを特徴とするものである。

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母材の製造方
法、特には光ファイバ母材インゴットをこれより小径の
母材ロッドに延伸する工程において、延伸後の光ファイ
バ母材の全長に渡って光ファイバ母材ロッドの最終外径
の変動を低減化する光ファイバ母材の製造方法に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】光ファイバの製造は母材インゴットをこ
れより小径の母材ロッドに延伸し、ついでこれをファイ
バとするという方法で行なわれているが、この母材イン
ゴットからの小径の母材の製造は、例えば図5に示され
ているように、光ファイバ母材をヒーターで加熱して軟
化させ、この加熱溶融部の外径を外径測定器などを用い
て測定し、その測定値に基づいて引取りローラーによる
引取り速度を制御するという方法で行なわれているが、
この場合には加熱溶融部の外径を一定に制御することに
よって延伸後の母材ロッドの最終外径を一定値に保つよ
うにされている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】この場合、加熱溶融部
の外径を一定に保つためには、延伸中におけるネックダ
ウン部の最も伸び易い部分の外径を制御するので、これ
は外径制御の応答性のすぐれたものとなり、さらに母材
インゴットの外径が一定であればネックダウン部の形状
も母材インゴットの位置によらずにほぼ一定となり、加
熱溶融部の外径を一定に保てば最終外径も一定に保たれ
る。しかし、この母材インゴットは図6に示したよう
に、その両端において母材外径がテーパー状に変化して
おり、ネックダウン部の形状もそれに伴なって変化する
ために、この母材インゴットの直胴部の両末端では前記
のような方法では最終外径を一定に制御するのが困難に
なる。
【0004】さらに、この母材インゴットについては図
6に示したように、一部が完全にガラス化されておら
ず、末端にガラス化されていない多孔質シリカ母材があ
る場合にはこの多孔質シリカ母材とガラス化されている
ガラス母材との物性の違いによって母材インゴットの伸
び方が刻一刻変化するために外径制御性が著しく困難に
なり、したがって上記したような複雑な外径変動や物性
値の不連続的な変化のある母材インゴットを加熱溶融部
の外径のみに基づいて制御性良く、一定径に延伸するこ
とは極めて困難なものとなっている。
【0005】なお、実際にこの図5に示した方法で加熱
溶融部の外径を制御してこれを一定に保つ方法におい
て、延伸初期の母材インゴットの直胴部末端および延伸
終了後の母材インゴットの直胴部末端の延伸を行なう
と、図7に示したように最終外径に大きな外径変動が生
じてしまうという問題点がある。これは母材インゴット
の直胴部とテーパー部の外径差および多孔質シリカ母材
部分とガラス部分の物性の違いにより、直胴部末端では
加熱溶融部のネックダウン形状が時々刻々に変化するた
めである。
【0006】なお、例えば延伸終了部側末端にガラス化
されていない多孔質シリカ母材が存在する場合にこの直
胴部を延伸すると、終了側直胴部末端の部分の粘度の違
いによってネックダウン形状の変化が刻一刻生じ、溶融
部の外径を一定に保っていても結果的には母材ロッドの
最終外径に変動が生じてしまうという欠点があり、この
外径制御性の困難さは母材インゴット径が増大するほど
増加するため、大型インゴットほど外径変動も増大す
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】本願発明はこのような不
利、欠点、問題点を解決した光ファイバ母材の製造方法
に関するものであり、これは母材インゴットをこれより
小径の母材ロッドに延伸して光ファイバ母材を製造する
方法において、母材インゴットの末端周辺部を延伸する
際の延伸条件を、直胴部での平均引取り速度よりも速い
速度で引き伸ばす区間と直胴部での平均引取り速度より
も遅い速度で引き伸ばす区間とを有するものとしてなる
ことを特徴とするものである。
【0008】すなわち、本発明者らは光ファイバ母材を
より小径の母材ロッドに延伸して径の均一な光ファイバ
母材を製造する方法について種々検討した結果、直胴部
末端では母材外径の変化や物性の差によりネックダウン
形状が変化するため、このネックダウン形状の変化に応
じてこの引取り速度を平均引取り速度より速い区間と平
均引取り速度より遅い区間に区分して、これらをネック
ダウン形状に応じて選択すれば目的とする母材ロッドの
最終直径を一定にすることができることを見出して本発
明を完成させた。以下にこれをさらに詳述する。
【0009】
【作用】本発明による光ファイバ母材の製造方法は母材
インゴットの末端周辺部を延伸する際の延伸条件を、直
胴部での平均速度よりも速い速度で引き伸ばす区間と直
胴部での平均速度よりも遅い速度で引き伸ばす区間とを
有するものとするものである。すなわち、光ファイバ母
材を延伸してこれより小径の光ファイバ母材を製造する
方法において、直胴部末端を延伸するときに一定の平均
速度で延伸すると、母材外径の変化や物性の差によりネ
ックダウン形状が変化するため溶融部外径と最終外径に
変化が生じる。
【0010】したがって、例えば 120mmφの光ファイバ
母材を45mmφの母材ロッドに延伸を行なった場合、これ
を図1に示したように直胴部末端の距離に応じてL1
2、L3 と区分し、溶融部外径を一定に制御するため
に平均引取り速度で延伸を行なったところ、このネック
ダウン形状の変化によって中央直胴部、L1 、L2 、L
3 ではその溶融部外径と最終径について表1に示したよ
うな変動が生じ、中央直胴部では溶融部外径を一定に保
つことができて最終径は45mmに保つことができたが、区
間L1 では母材の長手方向にわたって外径および物性の
差により溶融部と最終外径の差が大きくなり、最終外径
は41mmと中央定常部の約91%の外径となり、同様に区間
3 では最終外径が51mmで中央定常部の約 113%の外径
となった。
【0011】
【表1】
【0012】そのため、本発明者らはこの最終径を一定
にするための延伸条件について検討した結果、中央直胴
部における延伸速度を平均引取り速度(1.00Vm )とし
て溶融部の設定径を54mmとすることとし、表2に示した
ように区間L1 については最終径が41mmで中央直胴部の
91%であることから溶融部の設定径を58mmとして、この
径になるように引取り速度を平均引取り速度よりも遅い
速度である0.83Vm とし、区間L3 については最終外径
が51mmで中央直胴部の 113%であることから溶融部の設
定径を48mmとすることにして、この引取り速度を平均引
取り速度より速い速度である1.28Vm としたところ、各
区間での母材ロッドの最終外径を45mmと略々一定にでき
ることを見出した。
【0013】
【表2】
【0014】また、この場合における引取り速度Vm
母材インゴットの径D0 と延伸後の母材ロッドの径D1
および母材インゴットの送り込み速度V0 とから、次式 Vm =V0 × (D0 /D1)2 で算出できるので、この引取り速度についてはこの式か
ら算出される速度で延伸すれば目的とする母材ロッドの
外径はこれを一定なものとすることができる。
【0015】なお、本発明による光ファイバ母材の延伸
は上記したように平均引取り速度よりも速い速度で延伸
する区間と平均引取り速度よりも遅い速度で延伸する区
間を設けるものであるが、これについては上記した実験
例に示されているように平均引取り速度よりも速い速度
で延伸する区間と平均引取り速度よりも遅い速度で延伸
する区間との間に平均引取り速度で延伸する区間を設け
てもよい。また、この平均引取り速度よりも速い速度で
引き伸ばすときの速度についてはこれがあまり速いと得
られる母材の最終外径が細くなってしまうので、これは
平均引取り速度の 110〜 150%、特には 125〜 135%の
範囲とすることがよく、平均引取り速度よりも遅い速度
で引き伸ばすときの速度もこれが遅すぎると目的とする
母材の最終外径が太くなってしまうので、これは平均引
取り速度の70〜90%、特には80〜90%の範囲とすること
がよい。
【0016】
【実施例】つぎに本発明の実施例、比較例をあげる。 実施例1 直径が 120mmφの光ファイバ母材から直径45mmφの光フ
ァイバ母材を製作すべく、光ファイバ母材の中央部を溶
融して延伸したが、延伸開始部から母材中央部までは溶
融部外径を測定してそれを一定に制御するという公知の
延伸方法で延伸したが、それ以降は図1に示したように
母材インゴットの延伸終了側において直胴部末端部を3
つの区間L1 、L2 、L3 に分け、中央よりの区間L1
では溶融部外径と最終外径の差が大きくなるため、直胴
部における引取り速度を平均引取り速度Vm の107mm/分
よりも遅い引取り速度V1 = 88.8mm/分(V1 =0.83V
m)で引取り、区間L2 では平均引取り速度Vm =107mm
/分で引取り、さらに末端よりのL3 では溶融部外径と
最終外径との差が小さくなるため、直胴部における引取
り速度を平均引取り速度Vm よりも速い引取り速度V3
=137mm/分(V3 =1.28Vm )で引取るようにした。
【0017】なお、この場合における直胴部における平
均引取り速度Vm は母材インゴット径D0 と延伸後の母
材ロッドの径D1 および母材インゴットの送り込み速度
0より、次式 Vm =V0 × (D0 /D1)2 で求められるが、上記したような引取り条件で延伸を行
なったところ、直胴部末端における溶融部外径は一定値
ではなくなったが、目的とする母材ロッドの最終外径の
変動は図2に示したように 0.3mmに抑えることができ
た。
【0018】実施例2 母材インゴットを延伸開始部、延伸中央部、延伸終了部
の3つに大きく分け、延伸中央部と延伸終了部について
は実施例1と同一条件で延伸した。しかし、この延伸開
始部については図3に示したように直胴部末端部を2つ
の区間L4 、L5 に分け、末端よりの区間L4 では溶融
部外径と最終外径の差が小さくなるため、この引取り速
度を直胴部における平均引取り速度Vm の107mm/分より
も速い引取り速度V4 =127.3mm/分(V4 =1.19Vm
で引取り、中央よりの区間L5 では溶融部外径と最終外
径の差が大きくなるため、この引取り速度を直胴部にお
ける平均引取り速度Vm よりも遅い引取り速度V5 = 9
3.1mm/分(V5 =0.87Vm )で引取るようにした。 こ
のような引取り条件で延伸を行なったところ、図4に示
したように延伸開始側の直胴部末端における最終外径の
変動は0.2mmに抑えることができた。
【0019】比較例 図5に示したように、電気炉で加熱を行ないながら加熱
溶融部の外径を測定し、この加熱溶融部の外径を一定に
制御する方法で実施例1と同一外径の母材インゴットを
延伸したところ、図7に示したように母材インゴット直
胴部の両末端部において溶融部外径は一定値に保つこと
ができたけれども、目的とする母材ロッドの最終外径に
ついては延伸開始側で3mm、延伸終了側で5mmの外径変
動が生じた。この変動量は実施例の外径変動の10倍以上
であり、このままでは母材ロッドを線引きしたときに、
完全な外径制御が行えず、ファイバ径に変動が生じてし
まうので、この母材ロッドについては線引き前にガラス
旋盤などにより外径修正が必要となった。
【0020】
【発明の効果】本発明による光ファイバ母材の製造方法
によれば、母材インゴットの外径の変化や物性の違いに
より溶融部を一定に制御するだけでは最終外径に変動が
生じてしまう場合でも、最終外径をほぼ一定に制御する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による終了側直胴部末端延伸方法の縦断
面図を示したものである。
【図2】本発明の実施例1における延伸ロッドの溶融部
外径と最終外径に関する母材長さと外径との関係グラフ
を示したものである。
【図3】本発明の実施例2における開始側直胴部末端延
伸方法の縦断面図を示したものである。
【図4】本発明の実施例2における延伸ロッドの溶融部
外径と最終外径に関する母材長さと外径との関係グラフ
を示したものである。
【図5】従来法における母材インゴット延伸方法の縦断
面図を示したものである。
【図6】従来法における母材インゴットの概形縦断面図
を示したものである。
【図7】従来法の溶融部一定制御によって延伸した延伸
ロッドの溶融部外径、最終外径に関する母材長さと外径
との関係グラフを示したものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平沢 秀夫 群馬県安中市磯部2丁目13番1号 信越化 学工業株式会社精密機能材料研究所内

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 母材インゴットをこれより小径の母材ロ
    ッドに延伸して光ファイバ母材を製造する方法におい
    て、母材インゴットの末端周辺部を延伸する際の延伸条
    件を、直胴部での平均引取り速度よりも速い速度で引き
    伸ばす区間と直胴部での平均引取り速度よりも遅い速度
    で引き伸ばす区間を有するものとしてなることを特徴と
    する光ファイバ母材の製造方法。
  2. 【請求項2】 平均引取り速度よりも速い速度で引き伸
    ばす区間と、平均引取り速度よりも遅い速度で引き伸ば
    す区間との間に、平均引取り速度で引き伸ばす区間を設
    けてなる請求項1に記載した光ファイバ母材の製造方
    法。
  3. 【請求項3】 平均引取り速度よりも速い速度で引き伸
    ばす速度が平均引取り速度の 110〜 150%の範囲である
    請求項1または2に記載した光ファイバ母材の製造方
    法。
  4. 【請求項4】 平均引取り速度よりも速い速度で引き伸
    ばす速度が平均引取り速度の 125〜 135%の範囲である
    請求項1または2に記載した光ファイバ母材の製造方
    法。
  5. 【請求項5】 平均引取り速度よりも遅い速度で引き伸
    ばす速度が平均引取り速度の70〜90%の範囲である請求
    項1または2に記載した光ファイバ母材の製造方法。
  6. 【請求項6】 平均引取り速度よりも遅い速度で引き伸
    ばす速度が平均引取り速度の80〜90%の範囲である請求
    項1または2に記載した光ファイバ母材の製造方法。
JP19241694A 1994-08-16 1994-08-16 光ファイバ母材の製造方法 Expired - Lifetime JP3151358B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19241694A JP3151358B2 (ja) 1994-08-16 1994-08-16 光ファイバ母材の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19241694A JP3151358B2 (ja) 1994-08-16 1994-08-16 光ファイバ母材の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0859274A true JPH0859274A (ja) 1996-03-05
JP3151358B2 JP3151358B2 (ja) 2001-04-03

Family

ID=16290963

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP19241694A Expired - Lifetime JP3151358B2 (ja) 1994-08-16 1994-08-16 光ファイバ母材の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3151358B2 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0881196A1 (en) * 1997-05-30 1998-12-02 Shin-Etsu Chemical Company, Ltd. Method for drawing a glass ingot to a rod
US6279353B1 (en) 1997-03-25 2001-08-28 The Furukawa Electric Co., Ltd. Electric furnace extension method and extension apparatus for optical fiber glass preform
KR20190089437A (ko) * 2018-01-22 2019-07-31 포항공과대학교 산학협력단 1.5 μm 이하의 직경 구간이 길고 균일한 광 섬유의 제조 방법

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6279353B1 (en) 1997-03-25 2001-08-28 The Furukawa Electric Co., Ltd. Electric furnace extension method and extension apparatus for optical fiber glass preform
US6729162B2 (en) 1997-03-25 2004-05-04 The Furukawa Electric Co., Ltd. Electric furnace extension method and extension apparatus for optical fiber glass preform
EP0881196A1 (en) * 1997-05-30 1998-12-02 Shin-Etsu Chemical Company, Ltd. Method for drawing a glass ingot to a rod
US6220057B1 (en) 1997-05-30 2001-04-24 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Apparatus and method for drawing a glass ingot
KR20190089437A (ko) * 2018-01-22 2019-07-31 포항공과대학교 산학협력단 1.5 μm 이하의 직경 구간이 길고 균일한 광 섬유의 제조 방법

Also Published As

Publication number Publication date
JP3151358B2 (ja) 2001-04-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8061162B2 (en) Method for producing a tube of quartz glass by elongating a hollow cylinder of quartz glass
JP2524010B2 (ja) 中空体を工具なしで変形させる方法
JP5213116B2 (ja) 光ファイバ用プリフォームの製造方法
US7135235B2 (en) Optical fiber preform and the method of producing the same
JPH0859274A (ja) 光ファイバ母材の製造方法
JP4443433B2 (ja) 光ファイバ母材延伸方法
US5429653A (en) Method of partially introverting a multiple layer tube to form an optical fiber preform
JP3188404B2 (ja) プリフォームの外径制御方法及びプリフォームの延伸装置
KR100964548B1 (ko) 광섬유 모재의 제조방법
EP0994078B1 (en) Method for producing quartz glass preform for optical fibers
JP4081713B2 (ja) ガラス母材の製造方法及びガラス母材の延伸方法
JP3711219B2 (ja) 合成石英ガラスインゴットの製造方法
JP4128831B2 (ja) 光ファイバ母材の製造方法
JP2007223824A (ja) 多孔質ガラス母材の焼結方法
JP4496012B2 (ja) 光ファイバ用ガラス母材の製造方法
JP2001019453A (ja) 光ファイバ母材の製造方法
JP5989943B1 (ja) 光ファイバ母材および光ファイバの製造方法
JPH05147963A (ja) 光フアイバ母材
JP4441330B2 (ja) 光ファイバ用ガラス母材の製造方法
JPH06329434A (ja) 光ファイバの線引き加熱炉
JP2003212576A (ja) ガラス母材の延伸方法
JP2003300745A (ja) ガラス母材の加工方法
JP4692049B2 (ja) ガラス体の延伸方法
JPH11157864A (ja) 大径光ファイバ母材の延伸方法
JP2004043201A (ja) 光ファイバ母材の先端加工方法

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110119

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110119

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120119

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130119

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140119

Year of fee payment: 13

EXPY Cancellation because of completion of term