JPH11109142A - 光ファイバ母材の延伸方法、その延伸装置、および光ファイバ母材 - Google Patents
光ファイバ母材の延伸方法、その延伸装置、および光ファイバ母材Info
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Abstract
かつ効率良く行える光ファイバ母材の延伸方法を提供す
る。 【解決手段】 加熱された炉心管内に、コアとクラッド
層からなる光ファイバ母材と引取棒とをそれぞれ上下か
ら接近させて、前記光ファイバ母材の下端面と引取棒の
上端面とを前記炉心管内で融着させたのち、前記光ファ
イバ母材と引取棒とをそれぞれ所定の速度で下降させて
光ファイバ母材の下端部を順次細径化してガラスロッド
とする光ファイバ母材の延伸方法において、光ファイバ
母材の下端面に引取棒Aの上端面を融着させたのち、引
取棒Aを引き離して除去し、次いで別の引取棒Bを上昇
させ、その上端面を前記光ファイバ母材下端面に融着さ
せたのち、前記光ファイバ母材と引取棒Bとをそれぞれ
所定の速度で下降させて光ファイバ母材の下端部を順次
細径化してガラスロッドとする。
Description
延伸方法、その延伸装置、および延伸に適した光ファイ
バ母材に関する。
によりかなり太い光ファイバ母材が製造できるようにな
り、このような太径の光ファイバ母材は伸線加工装置の
関係から、一旦、35mmφ程度の径のガラスロッドに
延伸加工したのち伸線加工される。そして前記太径の光
ファイバ母材は図5に示す方法により延伸加工される。
すなわち、図5に示す延伸方法は、上下スライド用レー
ル21に取付けられた上チャック22に70mmφ程度
の太径の光ファイバ母材(以下、単に光ファイバ母材と
称する)11を取付け、上下スライド用レール23に取
付けられた下チャック24に引取棒(35mmφ程度)
15を取付け、前記上チャック22に把持される光ファ
イバ母材11と前記下チャック24に把持される引取棒
15をそれぞれ上下から接近させ、双方の端面を電気加
熱式炉心管(図示せず)の最高温度域(1700〜19
00℃程度)で接触させ、融着させる。次いで、前記端
面同士が融着した光ファイバ母材11と引取棒Aとを、
それぞれ所定の速度u、v(u<v)で下降させて光フ
ァイバ母材11の下端部を順次細径化して伸線加工装置
に適合する径のガラスロッド14とする。ガラスロッド
14の仕上がり外径は、光ファイバ母材11の下降速度
uを一定とし、外径測定器28で測定したガラスロッド
14の外径変化に応じて、引取棒Aの下降速度vを変化
させて制御する。図5で、29は加熱装置(誘導加熱
機)である。延伸の終了は、上チャック22の下降を停
止し、下チャック24のみを下降させて光ファイバ母材
11を炉内最高温度域で切断して行う。
に示すように、GeがドープされたGeO2-SiO2 組
成のコア12とその外周に形成されたSiO2 組成のク
ラッド層13からなり、その先端はコア12が突出して
形成されている。この光ファイバ母材11を延伸する
際、その先端部分が炉心管内の最高温度域に到達する
と、コア12はクラッド層13より粘度が低いため光フ
ァイバ母材11下端面から延び出して(図7)、引取
棒A上端面にはコア12のみが融着し(図7)、これ
を延伸するとコア12は軟化点が低いため途中で千切れ
てしまうという問題がある(図7)。このため、図8
に示すように、光ファイバ母材11のコア12が延び出
した先端部を切断して、光ファイバ母材の先端面にクラ
ッド層を存在させ(図8)、この状態で融着させて
(図8)、延伸する(図8)方法が提案された。こ
のようにすると、図8に示したように、引取棒Aの上端
面にはコア12がクラッド層13に囲包されて融着し、
延伸中にガラスロッド14が千切れたりすることがなく
なる。
示した方法では、光ファイバ母材11の先端部の切断を
作業者がダイヤモンドカッターを用いて手作業で行って
いるため、光ファイバ母材が汚染したり損傷したりし、
これが原因で後の工程で光ファイバが破断したり、光フ
ァイバの特性が低下したりする問題が起きる。また切断
という余分な工程が入るため生産性が低下するという問
題がある。本発明の目的は、光ファイバ母材と引取棒と
の融着を高品質にかつ効率良く行える光ファイバ母材の
延伸方法、その延伸装置、および前記融着が良好に行え
る光ファイバ母材を提供することにある。
加熱された炉心管内に、コアとクラッド層からなる光フ
ァイバ母材と引取棒とをそれぞれ上下から接近させて、
前記光ファイバ母材の下端面と引取棒の上端面とを前記
炉心管内で融着させたのち、前記光ファイバ母材と引取
棒とをそれぞれ所定の速度で下降させて光ファイバ母材
の下端部を順次細径化してガラスロッドとする光ファイ
バ母材の延伸方法において、前記光ファイバ母材の下端
面に引取棒Aの上端面を融着させたのち、引取棒Aを引
き離して除去し、次いで別の引取棒Bを上昇させ、その
上端面を前記光ファイバ母材下端面に融着させたのち、
前記光ファイバ母材と引取棒Bとをそれぞれ所定の速度
で下降させて光ファイバ母材の下端部を順次細径化して
ガラスロッドとすることを特徴とする光ファイバ母材の
延伸方法である。
ールに上下動自在に取付けられた光ファイバ母材を把持
する上チャック、上下スライド用レールに上下動自在に
取付けられた引取棒Aを把持する下チャック、前記上チ
ャックと下チャックにそれぞれ把持された光ファイバ母
材と引取棒Aとの端面を融着し光ファイバ母材を延伸す
るための加熱用炉心管からなり、前記下チャックは水平
スライド用レール上に載置され、前記水平スライド用レ
ールの所定箇所には引取棒Bを把持した別の下チャック
が配置されていることを特徴とする光ファイバ母材の延
伸装置である。
内に、コアとクラッド層からなる光ファイバ母材と引取
棒とをそれぞれ上下から接近させて、前記光ファイバ母
材の下端面と引取棒の上端面とを前記炉心管内で融着さ
せたのち、前記光ファイバ母材と引取棒とをそれぞれ所
定の速度で下降させて光ファイバ母材の下端部を順次細
径化してガラスロッドとする光ファイバ母材の延伸方法
において、前記光ファイバ母材の下端面がクラッド層で
覆われていることを特徴とする光ファイバ母材の延伸方
法である。
形成されたクラッド層からなり、少なくともその一端の
下端面がクラッド層で覆われていることを特徴とする光
ファイバ母材である。
して具体的に説明する。図1は、請求項1記載の発明方
法の第1の例を示す工程説明図である。この光ファイバ
母材の延伸方法は、光ファイバ母材11と引取棒Aとを
接近させた段階で、光ファイバ母材11の軟化点の低い
コア12がクラッド層13より先に延び出し(図1
)、この光ファイバ母材11と引取棒Aとの端面同士
が融着(1回目の融着)すると、引取棒A上端面にはコ
ア12のみからなるガラスロッド14が形成される(図
1)。ここで、光ファイバ母材11の下降を止め、引
取棒Aのみを下降させて、光ファイバ母材11下端面か
ら引取棒Aを引き離し(図1)、次いで前記光ファイ
バ母材11下端面に別の引取棒Bの上端面を接触させて
(図1)2回目の融着を行い(図1)、融着後、こ
の引取棒Bを下降させて光ファイバ母材11の下端部を
順次細径化してガラスロッド14に加工する(図1
)。このように融着を2回に分けて行うと、2回目の
融着時には光ファイバ母材11の下端面にはコア12の
他にクラッド層13が存在するため、ガラスロッド14
は延伸初期からコア12の外周にクラッド層13が形成
された状態となり(図1参照)、ガラスロッド14は
千切れることなく良好に延伸される。この発明方法によ
れば、光ファイバ母材11の下端部を延伸装置の外に取
り出して切断しないため、光ファイバ母材11の汚染や
損傷が防げる。また引取棒A、Bの交換を自動的に行う
と、作業が効率良くなされ、光ファイバ母材11を切断
する従来法に比べて生産性が向上する。
る延伸装置の要部説明図である。この装置は、上下スラ
イド用レール21に上下動自在に取付けられた光ファイ
バ母材11把持用上チャック22、上下スライド用レー
ル23に連結した分岐レール26に摺動自在に取付けら
れた2本の引取棒A、Bを把持する2個の下チャック2
4、27、上チャック22に把持した光ファイバ母材1
1下端と下チャック24、27に把持した引取棒A、B
上端とを熱融着するとともに光ファイバ母材を延伸する
加熱装置29とからなる。さらに前記2個の下チャック
24、27を前記レール26上を移動して自動的に交換
するための自動制御機(図示せず)が装備されている。
この装置では、光ファイバ下端部を延伸装置外で切断す
る代わりに、引取棒A、Bを交換するので、光ファイバ
母材11の汚染や損傷が防止され、また引取棒A、Bの
交換を自動的に行うことにより生産性も殆ど阻害されな
い。
せて引取棒Aを光ファイバ母材11から分離した状態を
示しており、こののち、引取棒Aを下チャック24ごと
スライドさせて上下スライド用レール23から除去し、
そのあとへ別の引取棒Bを把持した下チャック27を水
平スライド用レール26上を移動させて上下スライド用
レール23にセットし、この下チャック27を上下スラ
イド用レール23に沿って上昇させて引取棒Bの上端面
を光ファイバ母材11の下端面に接触させ2回目の融着
を行い(図1参照)、以下、図1のように光ファイ
バ母材11をガラスロッド14に延伸する。この方法で
は、融着部分ににコア12が含まれるため、延伸開始直
後のガラスロッド14に±2mm程度の外径変動が生じ
る(図1参照)。
説明する。図3は、請求項3記載の発明の延伸方法の例
を示す工程説明図である。光ファイバ母材31は、下端
部がクラッド層13で覆われ、下端面にコア(GeO2-
SiO2 )12が露出していない。この光ファイバ母材
31と引取棒Aとをそれぞれ上下から接近させ(図3
)、双方の端面を融着させたのち(図3)、光ファ
イバ母材31と引取棒Aとをそれぞれ所定の速度u、v
(但し、u<v)で下降させて光ファイバ母材31を延
伸させる(図3)。光ファイバ母材31の融着部分は
引取棒Aと軟化点が近いクラッド層13のみからなるた
め延伸が初期から良好になされ、ガラスロッド14が千
切れるようなことがない。この方法では延伸開始直後に
おいても、ガラスロッド14の外径変動は±0.3mm
以内に抑えることができる。
る本発明の光ファイバ母材の縦断面図である。この光フ
ァイバ母材31は下端部がクラッド層13で覆われてい
る。光ファイバ母材31下端部のクラッド層13の厚さ
t(光ファイバ母材31端部とコア12端部との間隔)
は5mm程度あれば良い。この光ファイバ母材31は、
通常行われているVADスート合成の終期にGeCl4
(ドープ剤)の供給を停止することにより容易に製造す
ることができる。
たガラスロッドを光ファイバに伸線したが、高品質の光
ファイバが高歩留まりで製造された。また得られた光フ
ァイバを用いて布設した光通信システムでは良好な光通
信が行えた。
光ファイバ母材の下端部を延伸装置外で切断したりしな
いので、光ファイバ母材の汚染や損傷が防止され、高品
質の光ファイバが高歩留りで得られる。本発明の光ファ
イバ母材の延伸装置では光ファイバ母材の下端部の切断
を引取棒の交換により代替するので光ファイバ母材の汚
染や損傷が防止され、かつ引取棒を自動交換することに
より生産性は殆ど阻害されない。本発明の光ファイバ母
材によれば、引取棒との融着が良好に行えるので高品質
のガラスロッドが効率良く製造できる。依って、工業上
顕著な効果を奏する。
を示す工程説明図である。
す要部説明図である。
を示す工程説明図である。
図である。
である。
である。
である。
Claims (4)
- 【請求項1】 加熱された炉心管内に、コアとクラッド
層からなる光ファイバ母材と引取棒とをそれぞれ上下か
ら接近させて、前記光ファイバ母材の下端面と引取棒の
上端面とを前記炉心管内で融着させたのち、前記光ファ
イバ母材と引取棒とをそれぞれ所定の速度で下降させて
光ファイバ母材の下端部を順次細径化してガラスロッド
とする光ファイバ母材の延伸方法において、前記光ファ
イバ母材の下端面に引取棒Aの上端面を融着させたの
ち、引取棒Aを引き離して除去し、次いで別の引取棒B
を上昇させ、その上端面を前記光ファイバ母材下端面に
融着させたのち、前記光ファイバ母材と引取棒Bとをそ
れぞれ所定の速度で下降させて光ファイバ母材の下端部
を順次細径化してガラスロッドとすることを特徴とする
光ファイバ母材の延伸方法。 - 【請求項2】 上下スライド用レールに上下動自在に取
付けられた光ファイバ母材把持用上チャック、上下スラ
イド用レールに連結した分岐レールに摺動自在に取付け
られた2本の引取棒を把持する2個の下チャック、前記
上チャックに把持した光ファイバ母材下端と下チャック
に把持した引取棒上端とを熱融着するとともに光ファイ
バ母材を延伸する加熱装置とからなることを特徴とする
光ファイバ母材の延伸装置。 - 【請求項3】 加熱された炉心管内に、コアとクラッド
層からなる光ファイバ母材と引取棒とをそれぞれ上下か
ら接近させて、前記光ファイバ母材の下端面と引取棒の
上端面とを前記炉心管内で融着させたのち、前記光ファ
イバ母材と引取棒とをそれぞれ所定の速度で下降させて
光ファイバ母材の下端部を順次細径化してガラスロッド
とする光ファイバ母材の延伸方法において、前記光ファ
イバ母材の下端面がクラッド層で覆われていることを特
徴とする光ファイバ母材の延伸方法。 - 【請求項4】 コアとその周囲に形成されたクラッド層
からなり、少なくともその一端の下端面がクラッド層で
覆われていることを特徴とする光ファイバ母材。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26909297A JP4142133B2 (ja) | 1997-10-02 | 1997-10-02 | 光ファイバ母材の延伸方法およびその延伸装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26909297A JP4142133B2 (ja) | 1997-10-02 | 1997-10-02 | 光ファイバ母材の延伸方法およびその延伸装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11109142A true JPH11109142A (ja) | 1999-04-23 |
JP4142133B2 JP4142133B2 (ja) | 2008-08-27 |
Family
ID=17467569
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP26909297A Expired - Lifetime JP4142133B2 (ja) | 1997-10-02 | 1997-10-02 | 光ファイバ母材の延伸方法およびその延伸装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4142133B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004024643A1 (de) * | 2002-09-02 | 2004-03-25 | Heraeus Tenevo Ag | Verfahren und vorrichtung zum vertikalen ziehen eines zylinderförmigen glaskörpers |
US20200223737A1 (en) * | 2019-01-15 | 2020-07-16 | Heraeus Quartz North America Llc | Automated large outside diameter preform tipping process and resulting glass preforms |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102080229B1 (ko) * | 2018-05-14 | 2020-02-21 | (주)옵토네스트 | 광섬유 제조방법 |
-
1997
- 1997-10-02 JP JP26909297A patent/JP4142133B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2004024643A1 (de) * | 2002-09-02 | 2004-03-25 | Heraeus Tenevo Ag | Verfahren und vorrichtung zum vertikalen ziehen eines zylinderförmigen glaskörpers |
US20200223737A1 (en) * | 2019-01-15 | 2020-07-16 | Heraeus Quartz North America Llc | Automated large outside diameter preform tipping process and resulting glass preforms |
US11649185B2 (en) * | 2019-01-15 | 2023-05-16 | Heraeus Quartz North America Llc | Automated large outside diameter preform tipping process and resulting glass preforms |
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JP4142133B2 (ja) | 2008-08-27 |
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