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WO2003018493A1 - Method of producing optical fiber base material - Google Patents

Method of producing optical fiber base material Download PDF

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Publication number
WO2003018493A1
WO2003018493A1 PCT/JP2002/008486 JP0208486W WO03018493A1 WO 2003018493 A1 WO2003018493 A1 WO 2003018493A1 JP 0208486 W JP0208486 W JP 0208486W WO 03018493 A1 WO03018493 A1 WO 03018493A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
glass
pipe
optical fiber
rod
glass pipe
Prior art date
Application number
PCT/JP2002/008486
Other languages
French (fr)
Japanese (ja)
Inventor
Hideaki Ito
Masataka Kon
Nobusada Nagae
Akihiko Fukuda
Tomonori Shimono
Keiji Miyashita
Original Assignee
Mitsubishi Cable Industries, 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 Mitsubishi Cable Industries, Ltd. filed Critical Mitsubishi Cable Industries, Ltd.
Priority to KR1020047002308A priority Critical patent/KR100964548B1/en
Publication of WO2003018493A1 publication Critical patent/WO2003018493A1/en

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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
    • 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
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/50Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping
    • Y02P40/57Improving the yield, e-g- reduction of reject rates

Definitions

  • a glass rod for a core or a glass opening for a core and a cladding is inserted into a glass pipe for a cladding, and the inside of the glass pipe is decompressed while heating both of the cores.
  • the present invention relates to a method for manufacturing an optical fiber preform that simultaneously integrates with a glass head and extends the glass fiber.
  • the main methods for manufacturing optical fiber preforms include the following three methods: OVD (Outside Vapor-phase Deposition), VAD (Vapor-phase Axial Deposition), and MCVD (Modified Chemical Vapor Deposition).
  • OVD Outside Vapor-phase Deposition
  • VAD Vapor-phase Axial Deposition
  • MCVD Modified Chemical Vapor Deposition
  • a large part of the optical fiber preform is occupied after the core or the core and the glass opening for the clad are manufactured.
  • a method of forming a clad on the outer periphery of the glass opening by a separate process is employed.
  • a so-called external method is known in which glass fine particles called soot are deposited on the above-mentioned glass opening and heated to form a transparent glass. ing.
  • the core or the core and the glass opening for the clad are inserted into the glass pipe for the cladding manufactured in advance in a separate process, and the glass pipe and the glass rod are integrated into a so-called opening.
  • the Addin tube method is known (for example, see Japanese Patent Publication No. 56-45867).
  • the glass pipe and the glass opening are heated by a Pana flame, and the glass pipe is heated to a core opening by the gas of the Pana flame.
  • a method is known in which the two are integrated by pressing them against a pad.
  • the glass pipe and the glass rod are sequentially heated from one end to the other end by a heating furnace or the like in a state where the pressure in the glass pipe is reduced, so that the inside and outside of the glass pipe are heated.
  • a method is also known in which the two are sequentially integrated from one end to the other end by the pressure difference.
  • the optical fiber preform manufactured by the above-described manufacturing method is turned into an optical fiber by a drawing process.
  • a method in which this drawing process is performed simultaneously with the manufacturing of the optical fiber preform by the above-mentioned open-din tube method Is also known (for example, see Japanese Patent Application Laid-Open No. 50-85345).
  • the optical fiber preform is usually stretched to reduce the diameter of the manufactured large-diameter optical fiber preform to an optimal diameter that maximizes the yield before the drawing process. I am trying to do it.
  • the process of stretching the optical fiber preform is performed at the same time as the production of the optical fiber preform by integrating the glass pipe and the glass opening to improve the productivity.
  • a method is known (for example, see Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-180580).
  • the inventor of the present invention produced a large and long optical fiber preform using a large-diameter and long glass pipe and a correspondingly long glass port. At that time, the optical fiber preform had a large core eccentricity.
  • This increase in the core eccentricity is due to the fact that the heating furnace is large and has a large output (for example, the furnace has an outer diameter of 100 mm and an inner diameter of 22 It is considered that this was caused by the combination of the setting of 0 mm and output of 700 kVA) and the bending of the glass opening caused by the long glass rod. 'In other words, in such a large heating furnace, the heat easily escapes from the upper end opening of the heating furnace, so that the temperature of the outer surface of the glass pipe tends to decrease. If the temperature of the outer surface of the glass pipe decreases, the outer surface of the manufactured optical fiber preform becomes rough. Therefore, when using a large heating furnace, the output is set higher than the output required to integrate the glass pipe and the glass mouth, so that the outer surface of the glass pipe is kept at a high temperature. .
  • the optical fiber motherboard can be used. No eccentricity of the core in the material occurs.
  • the diameter of the glass pipe is uniformly reduced in the circumferential direction when it is integrated, so if there is no bend in the glass slot, the glass pipe contacts the glass mouth evenly in the circumferential direction. I will be. For this reason, the two are integrated with the glass rod positioned at the center position of the glass pipe, and as a result, the eccentricity of the core in the optical fiber preform does not occur.
  • the holding means positions the glass opening in the glass pipe and allows the glass rod to be introduced into the heating furnace.
  • the bending amount becomes large.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and has as its object.
  • an object is to produce an optical fiber preform in which the eccentricity of the core is suppressed. Disclosure of the invention
  • the present invention provides a surface tension for pulling molten glass of a glass rod toward a glass pipe by applying tension in a longitudinal direction of the glass rod when the glass pipe and the glass rod are integrated. And tried to oppose it.
  • a glass opening for a core or a glass opening for a core and a glass is inserted into a glass pipe for a cladding, and the glass pipe is heated while being heated by a heating furnace.
  • the present invention is directed to a method for producing an optical fiber preform in which the inside is decompressed and the glass pipe and the glass port are simultaneously integrated and drawn.
  • the glass pipe and the glass rod are integrated with each other in a state where tension is applied in the longitudinal direction of the glass rod.
  • the glass pipe and the glass head are integrated, only a part of the glass pipe in the circumferential direction comes into contact with the glass head, and the molten glass in the glass head becomes molten.
  • the surface tension can be countered by the longitudinal tension acting on the glass rod. That is, the glass rod can be biased by the tension applied in the longitudinal direction of the glass rod so that the glass rod is positioned at the center of the glass pipe. In this state, by integrating the glass pipe and the glass rod, it is possible to prevent the eccentricity of the core from increasing and to minimize the amount of eccentricity.
  • a large-sized and high-power heating furnace is used, and for example, a large-diameter glass pipe with an outer diameter of 150 mm or more, and a large-diameter glass port with an outer diameter of 35 mm or more. Even when an optical fiber preform is manufactured using a head, an optical fiber preform can be manufactured while suppressing core eccentricity.
  • the glass pipe and the glass rod are first integrated, in other words, when the glass pipe and the glass opening are integrated.
  • the glass opening head is located at the center of the glass pipe. If the above-mentioned glass port is shifted from the center position of the glass pipe at the end where the glass pipe and the glass port start to be integrated, even if the glass rod is tensioned in the longitudinal direction of the glass rod, The rod is biased in a position that is not centered on the glass pipe.
  • the feeding speed of the glass rod to the heating furnace may be adjusted to a speed lower than the feeding speed of the glass pipe.
  • the glass pipe and the glass mouth are integrated together.
  • the glass rod feed speed is lower than the glass pipe feed speed. Is pulled in the longitudinal direction by the glass pipe.
  • tension in the longitudinal direction of the glass rod it is possible to apply tension in the longitudinal direction of the glass rod.
  • feed speed V R of the glass outlet head is the feed speed of the glass pipe to come to have a V P, 0.
  • the cross-sectional area of the above glass pipe and glass mouth is It is preferable to set a predetermined core / cladding ratio when the mouth and the head are integrated.
  • the core-to-cladding ratio (hereinafter also referred to as C / C) is a value obtained by dividing the cladding diameter in the optical fiber preform by the core diameter.
  • the feeding speed of the glass rod to the heating furnace is adjusted to a speed lower than the feeding speed of the glass pipe, compared to the case where the glass rod and the glass pipe are sent at the same speed, the speed per unit time is reduced.
  • the feed rate of the glass mouth drops relatively to the feed rate of the glass pipe. Therefore, when the glass pipe and the glass head are integrated, the cross-sectional area of the glass head becomes relatively smaller than the cross-sectional area of the glass pipe, and C / C in the completed optical fiber preform is reduced. However, it does not become the predetermined c Z c.
  • the feeding speed of the glass opening is made higher than the feeding speed of the glass pipe. Even if it is late, the glass pipe and the glass rod are integrated with the specified C / C.
  • the cross-sectional area of the glass rod may be set to be larger than when the feed speed of the glass pipe and the feed speed of the glass rod are the same.
  • the following inventions are inventions that enable production of a more precise optical fiber preform.
  • the glass rod is divided in the longitudinal direction so that the cutoff wavelength of the drawn optical fiber is set to a desired value. Then, the target CZC suitable for the structure of the divided glass rod is obtained, and the manufacturing process is individually adjusted for each divided glass opening so that the optical fiber preform is finished to the value. That is, a glass rod with a large core diameter or a glass rod with a small cZc If there is a part, if the glass pipe and the glass rod are integrated at the same feed rate, the C / C of the manufactured optical fiber preform reflects the structural variation of the glass port in the longitudinal direction. It will change in shape.
  • the feed speed of the glass rod may be adjusted so that the glass pipe and the glass rod are integrated in the longitudinal direction at a desired core-cladding ratio.
  • the glass pipe and the glass head can be formed as desired. It is integrated so that c Z c.
  • the czc increases from the end where the integration starts to the end where the integration ends.
  • the feed speed of the glass head is finely adjusted to increase as the integration progresses, an optical fiber with the desired czc in the longitudinal direction can be obtained.
  • a base material is manufactured.
  • An optical fiber drawn from a large optical fiber preform that has been treated in this manner has a stable cutoff wavelength in the longitudinal direction, improving the yield of the optical fiber and reducing the cost.
  • the production of optical fiber is realized.
  • the core diameter of the glass rod, the refractive index difference between the core and the clad, or the length of c Z c The amount of change in the direction may be measured or predicted, and the feed rate of the glass rod may be controlled by a control program based on this. If the difference in the refractive index between the core of the glass rod and the clad is uniform in the longitudinal direction, C / C is measured during the integration of the two, and the glass is measured based on the measured value. Feedback control for controlling the feed speed of the mouth may be performed. The feed speed of the glass pipe may be controlled instead of the glass rod.
  • the longitudinal central axis of the optical fiber preform can be obtained. Since the axial symmetry with respect to is improved, the amount of eccentricity of the core is further reduced. Also, this core eccentricity With further reduction, polarization dispersion characteristics are improved, and an optical fiber preform from which a more accurate optical fiber can be obtained is manufactured.
  • FIG. 1 is an explanatory perspective view showing a state in which an optical fiber preform is being manufactured.
  • Figure 1 shows the state of the optical fiber preform during manufacture
  • 1 is a glass pipe for cladding
  • 2 is a glass rod for core or core and cladding
  • 3 is the above glass pipe 1 and glass port 2 Is a heater for heating both.
  • the glass pipe 1 for example, a glass pipe manufactured by an OVD method or the like may be used.
  • the above glass rod 2 is manufactured by sintering a glass fine particle deposit on which glass fine particles are deposited by the VAD method, and then stretching it, or forming a solid core by forming a core glass on the inner surface of the cladding pipe by the MCVD method. What should be done.
  • the heating furnace provided with the heater 3 specifically, a carbon resistance heating furnace / a high-frequency induction heating furnace may be used.
  • each of the glass pipe 1 and the glass rod 2 is gripped by a gripping device (not shown) via an auxiliary pipe and an auxiliary rod (not shown).
  • This gripping device is configured to rotate the glass rod 2 around its longitudinal axis. This makes it possible to integrate the glass rod 2 with the glass pipe 1 while rotating the glass rod 2 as necessary.
  • the gripping device is configured to move the glass pipe 1 and the glass rod 2 downward, respectively, and to send the glass pipe 1 and the glass rod 2 into the heater 3. Gripping device, the moving speed of the glass pipe 1 and Garasuro' de 2, i.e. the feed rate to the heater 3, the glass pipe 1 and the glass outlet head 2 in different velocity (V P, V R) to (See arrows in Figure 1).
  • the feed speeds V P and V R of the glass pipe 1 and the glass mouth 2 are determined by the outer diameter of the glass rod 2 and the C / C of the glass rod 2 or the difference in the refractive index between the core and the clad. Control is performed by a control program that is set up based on the measured value of the change amount in the longitudinal direction.
  • the inside of the glass pipe 1 is connected to an exhaust device (not shown), and the inside of the glass pipe 1 is configured to be depressurized by operating the exhaust device. Further, the optical fiber preform 4 in which the glass pipe 1 and the glass rod 2 are integrated is configured to be taken up by a take-up device (not shown) provided below the preform. Thus, the optical fiber preform 4 is stretched (see the arrow in FIG. 1). In this way, the unification of the glass pipe 1 and the glass rod 2 and the stretching of the optical fiber preform 4 in which the glass pipe 1 and the glass rod 2 are integrated are simultaneously performed.
  • the glass rod 2 is inserted into the glass pipe 1 with the catching pipe and the auxiliary rod joined to the upper ends of the glass pipe 1 and the glass rod 2 held by a holding device. Then, a lid that can be connected to the exhaust device is set above the glass pipe 1 (auxiliary pipe). Thus, the glass rod 2 is held coaxially with the glass pipe 1 so as to be slidable in a through hole provided in the center of the lid.
  • the glass pipe 1 and the glass rod 2 are respectively moved downward while depressurizing the inside of the glass pipe 1 by an exhaust device (see the arrow in FIG. 1).
  • the feed speed V R of Garasuro' de 2 is controlled to be slower than the feed speed V P of the glass pipe 1.
  • the feed speed V R is finely adjusted, the glass Supaipu 1 and Garasuro' de 2 When they are integrated, they have a predetermined C / C. In this way, the lower ends of the glass pipe 1 and the glass opening 2 are introduced into the heater 3, whereby the lower ends of the two 1 and 2 are heated by the heater 3. .
  • the lower end of the glass pipe 1 is melted, and the diameter is reduced by a pressure difference between the inside and the outside, whereby the glass pipe 1 is integrated with the glass rod 2.
  • the glass pipe 1 and the glass rod 2 that have started to be integrated are sent further downward, so that the glass pipe 1 and the glass rod 2 are sequentially heated in the longitudinal direction from the lower end to the upper end. Become.
  • the glass pipe 1 and the glass rod 2 are sequentially integrated from the lower end to the upper end.
  • the integrated optical fiber preform 4 is drawn by being pulled by a pulling device. In this way, the unification and extension of the glass pipe 1 and the glass mouth 2 are simultaneously performed, and the optical fiber preform 4 is manufactured.
  • the feeding speed V R of the glass rod 2 is changed to the feeding speed of the glass pipe 1.
  • V P the feeding speed of the glass pipe 1.
  • the glass rod 2 when the glass rod 2 is bent, when the diameter of the glass pipe 1 is reduced, only a part of the glass pipe 1 in the circumferential direction comes into contact with the glass rod 2, and the glass rod 2 comes into contact.
  • the molten glass of the rod 2 is pulled toward the glass pipe by its surface tension.
  • the glass rod 2 since the glass rod 2 is given a tension in its longitudinal direction, Can resist surface tension.
  • the glass rod 2 is biased to be positioned at the center of the glass pipe 1. In this state, since the glass pipe 1 and the glass rod 2 are integrated, the amount of eccentricity of the core in the optical fiber 4 is minimized.
  • a large-sized and high-power heating furnace is used, for example, by a large-diameter glass pipe 1 having an outer diameter of 150 mm or more and a large-diameter glass rod 2 having an outer diameter of 35 mm or more. Even when the optical fiber preform 4 is manufactured, the optical fiber preform 4 can be manufactured while suppressing the eccentricity of the core.
  • the above-mentioned glass port 2 is required at the end where the glass pipe 1 and the glass rod 2 start to be integrated. It is important that is located in the center of the glass pipe 1.
  • the glass opening 2 is radially displaced from the center position of the glass pipe 1 at the end where the glass pipe 1 and the glass rod 2 start to be integrated, in other words, the glass pipe 1
  • the core is eccentric when the glass rod 2 is first integrated with the glass rod 2
  • the glass rod 2 moves to the center of the glass pipe 1 even if tension is applied in the longitudinal direction of the glass opening 2.
  • the glass rod 2 is biased at a position shifted from the center position of the glass pipe 1.
  • the eccentricity of the core can be prevented from further increasing as the integration of the glass pipe 1 and the glass mouth 2 progresses, but when the glass pipe 1 and the glass rod 2 are first integrated, The resulting eccentricity of the core cannot be reduced.
  • the feed speed V R of the glass rod 2 needs to be adjusted so that a tension that does not break the glass rod 2 acts on the glass rod 2. It is preferable to set, for example, 0.9 ⁇ V R ZV P ⁇ 1.0.
  • the feed rate V R of Garasuro' de 2 also slow Ri by feeding speed V P of the glass pipe 1
  • the feed amount of Garasuro' de 2 per unit time is relatively lowered with respect to the feed amount of Garasupai flop 1 I do. Therefore, when the glass pipe 1 and the glass rod 2 are integrated, the cross-sectional area of the glass rod 2 becomes relatively smaller than the cross-sectional area of the glass pipe 1.
  • the C / C in the completed optical fiber preform 4 may not be the predetermined C / C. Therefore, it is preferable to set the cross-sectional areas of the glass pipe 1 and the glass rod 2 in advance in consideration of a reduction in the feed amount of the glass rod 2. In this way, the feed speed V R of Garasuro' de 2 be slower than the feed velocity V P of the glass pipe 1, at a predetermined CZC, can Rukoto are integrated with the glass pipe 1 and Garasuro' de 2 .
  • the glass rod 2 CZC or when the refractive index difference between core and clad and has changed to the long side direction, by the control to Gensa slightly the feed velocity V R of this Garasuro' de 2, the desired The optical fiber preform 4 that has become the CZC can be manufactured.
  • the axial symmetry of the optical fiber preform 4 with respect to the central axis in the longitudinal direction is improved, and the optical fiber preform 4 is improved.
  • Core eccentricity can be further reduced.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, but includes various other embodiments. That is, in the above embodiment, as the control of the feed speed V R of Garasuro' de 2, sets the advance control program, but as Gosuru by connexion system to, not limited to this, for example, a glass pipe 1 during the integration of the glass outlet head 2 by measuring the core diameter, it may perform feedback control for controlling the velocity V R feed based on the core diameter was the measurement. Further, in the above-described embodiment, the glass opening 2 is rotated. However, the present invention is not limited to this. For example, the glass pipe 1 may be rotated.
  • both the glass pipe 1 and the glass rod 2 may be rotated.
  • Table 1 shows an example in which the optical fiber preform 4 was manufactured by setting the feed rate V R of the glass rod 2 (VAD rod) for the core and the clad to be lower than the feed rate V P of the glass pipe 1 (pipe).
  • V R of the glass rod 2 VAD rod
  • V P of the glass pipe 1 pipe
  • the optical fiber preform 4 in which the glass pipe 1 and the glass rod 2 are integrated is stretched until the outer diameter of the optical fiber preform 4 becomes 60 mm in both the working example and the comparative example (stretched preform outer diameter).
  • the core eccentricity of the optical fiber preform 4 was 0.3 mm in the comparative example, whereas the core eccentricity of the optical fiber preform 4 was 0.1 mm in the example. I have. That is, in the embodiment in which the tension is applied in the longitudinal direction of the glass rod 2 by reducing the feed speed V R of the glass rod 2, the glass rod 2 is moved by the tension applied in the longitudinal direction of the glass rod 2. It is considered that the position was biased at the center position of the pipe 1, and as a result, the eccentricity of the core was suppressed.
  • the manufacturing method of the optical fiber preform according to the present invention in which the glass pipe 1 and the glass rod 2 are integrated and stretched by applying tension in the longitudinal direction of the glass rod 2, the eccentricity of the core is reduced. It can be said that it is possible to manufacture a large-sized optical fiber preform with a decrease.

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Abstract

An optical fiber base material (4) is produced by inserting a glass rod (2) for core or for core and clad into a glass pipe (1) for clad, decreasing the pressure in the glass pipe (1) while heating it by a heater (3), and performing simultaneous integration and stretching of the glass pipe (1) and glass rod (2). At this time, the integration of the glass pipe (1) and glass rod (2) is effected with a tension longitudinally imparted to the glass rod (2) as by setting the feed speed VR of the glass rod (2) at a value lower than the feed speed VP of the glass pipe (1).

Description

糸田 » 光ファイバ母材の製造方法  Itoda »Manufacturing method of optical fiber preform
技術分野 Technical field
本発明は、 クラッ ド用ガラスパイプ内に、 コア用ガラスロッ ド、 又はコア 及びクラッ ド用ガラス口ッ ドを揷入し、 両者を加熱しながら上記ガラスパイ プ内を減圧して、 上記ガラスパイプとガラス口ッ ドとの一体化及び延伸を同 時に行う光ファイバ母材の製造方法に関する。 背景技術  According to the present invention, a glass rod for a core or a glass opening for a core and a cladding is inserted into a glass pipe for a cladding, and the inside of the glass pipe is decompressed while heating both of the cores. The present invention relates to a method for manufacturing an optical fiber preform that simultaneously integrates with a glass head and extends the glass fiber. Background art
光ファイバ母材の製造方法の主なものと しては、 O V D (Outside Vapor-phase Deposition) 法、 V A D (Vapor-phase Axial Deposition) 法、 MCVD (Modified Chemical Vapor Deposition) 法の 3つ力 S挙げられる。 ここで、 V AD法や MC VD法においては、 その生産性の観点から、 コア又 はコア及びクラッ ド用ガラス口ッドを製造した後に、 光ファイバ母材の大部 分を占めることとなるクラッ 'ドを上記ガラス口ッ ドの外周に、 別工程によつ て形成する手法が採用されている。  The main methods for manufacturing optical fiber preforms include the following three methods: OVD (Outside Vapor-phase Deposition), VAD (Vapor-phase Axial Deposition), and MCVD (Modified Chemical Vapor Deposition). Can be Here, in the VAD method and the MC VD method, from the viewpoint of productivity, a large part of the optical fiber preform is occupied after the core or the core and the glass opening for the clad are manufactured. A method of forming a clad on the outer periphery of the glass opening by a separate process is employed.
具体的に上記クラッ ドの形成方法と しては、 上記ガラス口ッ ドに対してス 一トと呼ばれるガラス微粒子を堆積させ、これを加熱して透明ガラス化する、 いわゆる外付け法が知られている。  Specifically, as a method for forming the above-mentioned clad, a so-called external method is known in which glass fine particles called soot are deposited on the above-mentioned glass opening and heated to form a transparent glass. ing.
これに対し、別工程において予め製造されたクラッ ド用ガラスパイプ内に、 上記コア又はコア及びクラッ ド用ガラス口ッ ドを揷入し、 このガラスパイプ とガラスロッ ドとを一体化させる、 いわゆる口ッ ドィンチューブ法が知られ ている (例えば、 特公昭 5 6 _ 4 5 8 6 7号公報参照) 。 このロッ ドインチ ユーブ法と しては、 例えばパーナ火炎によって上記ガラスパイプ及びガラス 口ッ ドを加熱し、 このパーナ火炎のガスによって上記ガラスパイプをコア口 ッドに押し付けるようにして両者を一体化させる方法が知られている。また、 これとは異なり、 上記ガラスパイプ内の圧力を減圧した状態で、 上記ガラス パイプ及びガラスロッドを、 その一端から他端に向かって順次、 加熱炉など によって加熱することで、 このガラスパイプ内外の圧力差によって、 上記両 者をその一端から他端に向かつて順次一体化させる方法も知られている。 On the other hand, the core or the core and the glass opening for the clad are inserted into the glass pipe for the cladding manufactured in advance in a separate process, and the glass pipe and the glass rod are integrated into a so-called opening. The Addin tube method is known (for example, see Japanese Patent Publication No. 56-45867). In the rod inch-Eube method, for example, the glass pipe and the glass opening are heated by a Pana flame, and the glass pipe is heated to a core opening by the gas of the Pana flame. A method is known in which the two are integrated by pressing them against a pad. Also, in contrast to this, the glass pipe and the glass rod are sequentially heated from one end to the other end by a heating furnace or the like in a state where the pressure in the glass pipe is reduced, so that the inside and outside of the glass pipe are heated. A method is also known in which the two are sequentially integrated from one end to the other end by the pressure difference.
そして、 上記のような製法によって製造された光ファイバ母材は線引きェ 程によって光ファイバとなるわけであるが、 この線引き工程を上記口ッドィ ンチューブ法による光ファイバ母材の製造と同時に行う方法も知られている (例えば、 特開昭 5 0— 8 5 3 4 5号公報参照) 。  The optical fiber preform manufactured by the above-described manufacturing method is turned into an optical fiber by a drawing process. A method in which this drawing process is performed simultaneously with the manufacturing of the optical fiber preform by the above-mentioned open-din tube method. Is also known (for example, see Japanese Patent Application Laid-Open No. 50-85345).
ところで、 近年、 生産コス トの低減化等の観点から、 光ファイバ母材を大 型化及び長尺化することが求められており、 このため、 上記光ファイバ母材 を大径とすることが行われている。  By the way, in recent years, from the viewpoint of reduction of production cost, etc., it is required to increase the size and length of the optical fiber preform. Therefore, it is necessary to increase the diameter of the optical fiber preform. Is being done.
ところが、 このような大径の光ファイバ母材をそのまま線引きすると、 目 標径の光ファイバに安定させるまでに長時間を要することとなつてしまい、 大量の母材を初期安定化に消費してしまうようになってしまう。 その結果、 上記光ファイバ母材から光ファイバへの歩留まりが悪化してしまい、 本来低 コスト化の目的で行った光ファイバ母材の大型化が、 逆にその目的を達成で きないものとなってしまうという不都合がある。  However, if such a large-diameter optical fiber preform is drawn as it is, it takes a long time to stabilize the optical fiber of the target diameter, and a large amount of the preform is consumed for initial stabilization. It will be lost. As a result, the yield from the optical fiber preform to the optical fiber deteriorates, and the increase in the size of the optical fiber preform, which was originally intended for cost reduction, cannot achieve the purpose. There is an inconvenience of doing so.
そこで、 このような不都合を解消するために、 通常は製造された大径の光 ファイバ母材を、 線引き工程の前に歩留まりが最大となる最適の径まで縮径 させるべく光ファイバ母材を延伸するようにしている。 そして、 このような 光ファイバ母材の延伸工程として、 上記ガラスパイプ及びガラス口ッドのー 体化による光ファイバ母材の製造と同時に行うようにして、 その生産性を向 上させようとする方法が知られている (例えば、 特開平 7— 1 0 5 8 0号公 報参照) 。  Therefore, in order to eliminate such inconveniences, the optical fiber preform is usually stretched to reduce the diameter of the manufactured large-diameter optical fiber preform to an optimal diameter that maximizes the yield before the drawing process. I am trying to do it. The process of stretching the optical fiber preform is performed at the same time as the production of the optical fiber preform by integrating the glass pipe and the glass opening to improve the productivity. A method is known (for example, see Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-180580).
ところが、 本発明者が、 大径かつ長尺のガラスパイプと、 これに対応した 長尺のガラス口ッドとを用いて大型かつ長尺の光ファイバ母材を製造したと ころ、 その光ファイバ母材は、 コアの偏心量が大きくなつてしまった。 However, the inventor of the present invention produced a large and long optical fiber preform using a large-diameter and long glass pipe and a correspondingly long glass port. At that time, the optical fiber preform had a large core eccentricity.
このコア偏心量の増大は、 上記大径のガラスパイプを十分に溶融させるた めに、 加熱炉を大型かつ大出力のもの (例えば炉の外径が 1 0 0 0 m m、 内 径が 2 2 0 m m、 出力が 7 0 0 k V A ) にしたことと、 ガラスロッ ドを長尺 にすることでこのガラス口ッ ドの曲がりが生じてしまうこととが複合するこ とによって生じたと考えられる。 ' すなわち、 こう した大型の加熱炉では、 加熱炉の上端開口から熱が逃げや すいため、 ガラスパイプの外表面の温度が低下し易くなつてしまう。 ガラス パイプの外表面の温度が低下してしまう と、 製造された光ファイバ母材の外 表面が粗くなつてしまう。 そこで、 大型の加熱炉を用いるときは、 その出力 を、 ガラスパイプとガラス口ッ ドとを一体化させるために必要な出力より も 高く設定してガラスパイプ外表面を高温に保つようにしている。  This increase in the core eccentricity is due to the fact that the heating furnace is large and has a large output (for example, the furnace has an outer diameter of 100 mm and an inner diameter of 22 It is considered that this was caused by the combination of the setting of 0 mm and output of 700 kVA) and the bending of the glass opening caused by the long glass rod. 'In other words, in such a large heating furnace, the heat easily escapes from the upper end opening of the heating furnace, so that the temperature of the outer surface of the glass pipe tends to decrease. If the temperature of the outer surface of the glass pipe decreases, the outer surface of the manufactured optical fiber preform becomes rough. Therefore, when using a large heating furnace, the output is set higher than the output required to integrate the glass pipe and the glass mouth, so that the outer surface of the glass pipe is kept at a high temperature. .
ところが、 加熱炉の出力を高めると、 それだけ上記ガラスパイプやガラス ロッ ドに大きな熱量が与えられる。 このとき、 上記ガラスパイプは純粋な石 英により形成されているのに対し、 ガラスロッ ドは、 光ファイバにおいてコ ァとなる部分に G e 0 2等が添加された石英により形成されている。 このた め、 ガラス口ッ ドの軟化温度は、 純粋石英であるガラスパイプの軟化温度よ りも低い。 その結果、 上記加熱炉の出力を高めることで、 上記ガラスロッ ド が容易に変形する状態まで溶融してしまうようになる。 However, when the output of the heating furnace is increased, a large amount of heat is given to the glass pipe and the glass rod. At this time, while the glass pipe is formed by a pure quartz, Garasuro' de is formed by quartz G e 0 2 or the like in a portion in the optical fiber becomes co § was added. For this reason, the softening temperature of the glass mouth is lower than the softening temperature of the glass pipe made of pure quartz. As a result, by increasing the output of the heating furnace, the glass rod melts to a state where it is easily deformed.
このようにガラスロッ ドが変形し易い状態であっても、 上記ガラスロッ ド が長手方向に曲がりがなく、 かっこのガラス口ッ ドがガラスパイプに対し同 軸に内挿されていれば、 光ファイバ母材におけるコアの偏心は生じない。 つ まり、 ガラスパイプは一体化の際にその周方向に均一に縮径するため、 ガラ スロッ ドに曲がり等がなければ、 このガラスパイプはガラス口ッ ドに対し、 その周方向に均一に接触するようになる。 このため、 上記ガラスロッ ドがガ ラスパイプの中心位置に位置した状態で両者が一体化することになり、 その 結果、 光ファイバ母材におけるコアの偏心は生じない。 しかしながら、 上記ガラスロッ ドの端部には、 補助杆が突き合わされて接 合されるため、 この補助杆の接合部分において曲がりが生じてしまう (尚、 この補助杆は把持手段に把持されるものであって、 この把持手段によって、 上記ガラス口ッ ドをガラスパイプ内に位置づけるようにしていると共に、 こ のガラスロッ ドを加熱炉内に導入可能にしている) 。 特に上記ガラスロッ ド 及び補助杆が長尺になるとその曲がり量は大きくなつてしまう。 こう した曲 がりが生じているガラスロッ ド (ガラスロッ ド及び捕助杆) をガラスパイプ 内に内挿したときには、 このガラスロッ ドをガラスパイプに対して同軸に内 挿したと しても、 ガラスロッ ドはガラスパイプに対して相対的に傾く ように なってしまい、 パイプガラスパイプとガラスロッ ドとの間の隙間 (クリアラ ンス) の大きさが、 ガラスパイプの周方向に対してばらついて、 クリアラン スが小さい箇所ができてしまう。 Even if the glass rod is easily deformed in this way, if the glass rod does not bend in the longitudinal direction and the bracket opening is inserted coaxially with the glass pipe, the optical fiber motherboard can be used. No eccentricity of the core in the material occurs. In other words, the diameter of the glass pipe is uniformly reduced in the circumferential direction when it is integrated, so if there is no bend in the glass slot, the glass pipe contacts the glass mouth evenly in the circumferential direction. I will be. For this reason, the two are integrated with the glass rod positioned at the center position of the glass pipe, and as a result, the eccentricity of the core in the optical fiber preform does not occur. However, since the auxiliary rod is abutted and joined to the end of the glass rod, bending occurs at the joint portion of the auxiliary rod (the auxiliary rod is gripped by gripping means. In addition, the holding means positions the glass opening in the glass pipe and allows the glass rod to be introduced into the heating furnace.) In particular, when the glass rod and the auxiliary rod are long, the bending amount becomes large. When a glass rod having such a bend (a glass rod and a catching rod) is inserted into a glass pipe, the glass rod is inserted into the glass pipe even if the glass rod is coaxially inserted into the glass pipe. It becomes relatively inclined with respect to the pipe, and the size of the clearance (clearance) between the pipe glass pipe and the glass rod varies in the circumferential direction of the glass pipe, where the clearance is small. Can be done.
この状態で、 ガラスパイプが縮径すると、 クリアランスが小さい箇所が他 の箇所より も先にガラスロッ ドと接触してしまうようになる。 このときにガ ラスロッ ドがその形状を保つ程度の剛性を有していれば、 コア偏心はそれほ ど大きくはならない。 しかし、 上述したように、 上記ガラスロッ ドが溶融し て変形し易い状態であるときは、 このガラス口ッ ドにおいて溶融したガラス 部分 (ガラスロッ ドの溶融ガラス) がその表面張力によってガラスパイプ側 に引っ張られるようになる。 これにより、 上記ガラスパイプとガラスロッ ド とが一体化する付近では、 このガラスパイプとガラスロッ ドとの相対位置が 径方向にずれてしまう。 ガラスパイプとガラス口ッ ドとの相対位置が一且ず れてしまう と、 このガラスパイプとガラスロッ ドとが一体化するに伴い、 そ のずれは大きくなつてしまう。  In this state, when the diameter of the glass pipe is reduced, a portion having a small clearance comes into contact with the glass rod earlier than other portions. At this time, if the glass rod has such a rigidity that the shape is maintained, the core eccentricity does not become so large. However, as described above, when the glass rod is in a state of being easily melted and deformed, the molten glass portion (the molten glass of the glass rod) is pulled toward the glass pipe by its surface tension. Will be able to Thus, in the vicinity where the glass pipe and the glass rod are integrated, the relative position between the glass pipe and the glass rod is shifted in the radial direction. If the relative positions of the glass pipe and the glass opening are shifted from each other, the displacement increases as the glass pipe and the glass rod are integrated.
こう して大径かつ長尺のガラスパイプと、 長尺のガラス口ッドとを用いて 大型かつ長尺の光ファイバ母材を製造するときには、 コアの偏心量が大きく なってしまうと考えられる。  When a large and long optical fiber preform is manufactured using a large-diameter and long glass pipe and a long glass port, it is considered that the eccentricity of the core becomes large. .
本発明は、 このような事情に鑑みてなされたものであり、 その目的とする ところは、 ガラスパイプとガラスロッ ドとの一体化及び延伸を同時に行う光 ファイバ母材の製造において、 コアの偏心が抑制された光ファイバ母材を製 造することにある。 発明の開示 The present invention has been made in view of such circumstances, and has as its object. However, in the production of an optical fiber preform in which the glass pipe and the glass rod are simultaneously integrated and drawn, an object is to produce an optical fiber preform in which the eccentricity of the core is suppressed. Disclosure of the invention
上記目的を達成するために、 本発明は、 ガラスパイプとガラスロッ ドとを 一体化するときにガラスロッ ドの長手方向に張力を付与することによって、 ガラスロッ ドの溶融ガラスをガラスパイプ側に引っ張る表面張力に、 対抗す るようにした。  In order to achieve the above object, the present invention provides a surface tension for pulling molten glass of a glass rod toward a glass pipe by applying tension in a longitudinal direction of the glass rod when the glass pipe and the glass rod are integrated. And tried to oppose it.
具体的に、本発明は、クラッ ド用ガラスパイプ内に、コア用ガラス口ッ ド、 又はコア及びクラッ ド用ガラス口ッ ドを揷入し、 この両者を加熱炉によって 加熱しながら上記ガラスパイプ内を減圧して、 上記ガラスパイプとガラス口 ッ ドとの一体化及び延伸を同時に行う光ファイバ母材の製造方法を対象とす る。  Specifically, in the present invention, a glass opening for a core or a glass opening for a core and a glass is inserted into a glass pipe for a cladding, and the glass pipe is heated while being heated by a heating furnace. The present invention is directed to a method for producing an optical fiber preform in which the inside is decompressed and the glass pipe and the glass port are simultaneously integrated and drawn.
そして、 本発明では、 上記ガラスパイプとガラスロッドとの一体化を、 該 ガラスロッドの長手方向に張力を付与した状態で行う。  In the present invention, the glass pipe and the glass rod are integrated with each other in a state where tension is applied in the longitudinal direction of the glass rod.
こうすることで、 ガラスパイプとガラス口ッ ドとを一体化するときに、 ガ ラスパイプにおける周方向の一部の箇所だけが上記ガラス口ッ ドに接触して, ガラス口ッ ドの溶融ガラスがその表面張力によりガラスパイプ側に引っ張ら れたときでも、 ガラスロッ ドに作用する長手方向の張力によって、 上記表面 張力に対抗することができる。 すなわち、 ガラスロッ ドの長手方向に付与す る張力によって、ガラスロッ ドがガラスパイプの中心位置に位置するように、 このガラスロッ ドを位置付勢することができる。 この状態で、 ガラスパイプ とガラスロッ ドとを一体化することにより、 コアの偏心が増大してしまうこ とを防止して、 その偏心量を最小限に抑制することができる。  By doing so, when the glass pipe and the glass head are integrated, only a part of the glass pipe in the circumferential direction comes into contact with the glass head, and the molten glass in the glass head becomes molten. Even when the glass rod is pulled toward the glass pipe by the surface tension, the surface tension can be countered by the longitudinal tension acting on the glass rod. That is, the glass rod can be biased by the tension applied in the longitudinal direction of the glass rod so that the glass rod is positioned at the center of the glass pipe. In this state, by integrating the glass pipe and the glass rod, it is possible to prevent the eccentricity of the core from increasing and to minimize the amount of eccentricity.
その結果、 大型かつ大出力の加熱炉を用いると共に、 例えば外径が 1 5 0 m m以上の大径のガラスパイプ、 及び外径が 3 5 m m以上の大径のガラス口 ッ ドを用いて光ファイバ母材を製造するときにも、 コア偏心を抑制して光フ ァィバ母材を製造することができる。 As a result, a large-sized and high-power heating furnace is used, and for example, a large-diameter glass pipe with an outer diameter of 150 mm or more, and a large-diameter glass port with an outer diameter of 35 mm or more. Even when an optical fiber preform is manufactured using a head, an optical fiber preform can be manufactured while suppressing core eccentricity.
尚、 ガラス口ッ ドの長手方向に張力を付与することでコアの偏心を抑制す るには、 ガラスパイプとガラスロッ ドとが最初に一体化するときに、 言い換 えるとガラスパイプとガラス口ッ ドとが一体化を開始する端部においては、 上記ガラス口ッ ドがガラスパイプの中心位置に位置していることが重要であ る。 もしガラスパイプとガラス口ッ ドとが一体化を開始する端部において、 上記ガラス口ッ ドがガラスパイプの中心位置からずれていると、 ガラスロッ ドの長手方向に張力を付与しても、 ガラスロッ ドは、 ガラスパイプの中心位 置からずれた位置で、 位置付勢されてしまう。 これに対し、 ガラスパイプと ガラス口ッドとが一体化を開始する端部において、 上記ガラス口ッ ドがガラ スパイプの中心位置に位置していると、 ガラスロッ ドの長手方向に付与する 張力によって、 このガラス口ッ ドはガラスパイプの中心位置において位置付 勢され、 これにより、 コアの偏心が抑制されるようになる。  In order to suppress the eccentricity of the core by applying tension in the longitudinal direction of the glass opening, when the glass pipe and the glass rod are first integrated, in other words, when the glass pipe and the glass opening are integrated. At the end where the head and the head start to be integrated, it is important that the glass opening head is located at the center of the glass pipe. If the above-mentioned glass port is shifted from the center position of the glass pipe at the end where the glass pipe and the glass port start to be integrated, even if the glass rod is tensioned in the longitudinal direction of the glass rod, The rod is biased in a position that is not centered on the glass pipe. On the other hand, if the glass port is located at the center of the glass pipe at the end where the glass pipe and the glass port start to be integrated, the tension applied in the longitudinal direction of the glass rod causes However, this glass opening is biased at the center of the glass pipe, whereby the eccentricity of the core is suppressed.
ここで、 ガラスロッ ドの長手方向に張力を付与するには、 例えば加熱炉へ のガラスロッ ドの送り速度を、 ガラスパイプの送り速度より も遅い速度に調 整することによって行ってもよい。  Here, in order to apply tension in the longitudinal direction of the glass rod, for example, the feeding speed of the glass rod to the heating furnace may be adjusted to a speed lower than the feeding speed of the glass pipe.
こうすることで、 上記ガラスパイプとガラス口ッ ドとの一体化を開始する 端部において両者が一体化すると、 このガラス口ッ ドの送り速度がガラスパ イブの送り速度よりも遅いため、 ガラスロッ ドは上記ガラスパイプによって 長手方向に引っ張られるようになる。 こう して、 上記ガラスロッ ドの長手方 向に張力を付与することが可能になる。  In this way, the glass pipe and the glass mouth are integrated together. At the end, when the two are integrated, the glass rod feed speed is lower than the glass pipe feed speed. Is pulled in the longitudinal direction by the glass pipe. Thus, it is possible to apply tension in the longitudinal direction of the glass rod.
ここで、 上記ガラスロッ ドの送り速度は、 このガラスロッ ドが破断しない 程度の張力がこのガラス口ッ ドに作用するように調整する必要がある。 従つ て、 ガラス口ッ ドの送り速度 V Rは、 ガラスパイプの送り速度を V Pと したと きに、 0 . 9≤V R/V P < 1 . 0を満たすように設定するのが好ましい。 上記ガラスパイプ及びガラス口ッ ドの断面積は、 該ガラスパイプとガラス 口ッ ドとが一体化するときに所定のコア · クラッ ド比となるように設定する のが好ましい。 ここで、 コア ' クラッ ド比 (以下、 C / Cとも言う) とは、 光ファイバ母材におけるクラッド径をコア径で割った値をいう。 Here, the feed speed of the glass rod needs to be adjusted so that a tension that does not break the glass rod acts on the glass opening.従Tsu Te, feed speed V R of the glass outlet head is the feed speed of the glass pipe to come to have a V P, 0. To set so as to satisfy the 9≤V R / V P <1. 0 preferable. The cross-sectional area of the above glass pipe and glass mouth is It is preferable to set a predetermined core / cladding ratio when the mouth and the head are integrated. Here, the core-to-cladding ratio (hereinafter also referred to as C / C) is a value obtained by dividing the cladding diameter in the optical fiber preform by the core diameter.
すなわち、 加熱炉へのガラスロッ ドの送り速度を、 ガラスパイプの送り速 度よりも遅い速度に調整したときには、 ガラスロッ ドとガラスパイプとを同 じ速度で送った場合と比べて、 単位時間あたりのガラス口ッ ドの送り量が、 ガラスパイプの送り量に対して相対的に低下する。 このため、 ガラスパイプ とガラス口ッ ドとが一体化したときにガラス口ッ ドの断面積がガラスパイプ の断面積に対して相対的に小さくなり、 完成した光ファイバ母材における C / Cが、 所定の c Z cにならなくなってしまう。 このため、 上記ガラスロッ ドの送り量の低下分を考慮して、 予めガラスパイプ及びガラス口ッドの断面 積を設定することで、 ガラス口ッ ドの送り速度をガラスパイプの送り速度よ りも遅く しても、 ガラスパイプとガラスロッ ドとは所定の C / Cで一体化す る。 具体的には、 ガラスロッ ドの断面積を、 ガラスパイプの送り速度とガラ スロッドの送り速度とを同じにする場合よりも大に設定すればよい。  That is, when the feeding speed of the glass rod to the heating furnace is adjusted to a speed lower than the feeding speed of the glass pipe, compared to the case where the glass rod and the glass pipe are sent at the same speed, the speed per unit time is reduced. The feed rate of the glass mouth drops relatively to the feed rate of the glass pipe. Therefore, when the glass pipe and the glass head are integrated, the cross-sectional area of the glass head becomes relatively smaller than the cross-sectional area of the glass pipe, and C / C in the completed optical fiber preform is reduced. However, it does not become the predetermined c Z c. For this reason, by setting the cross-sectional areas of the glass pipe and the glass opening in advance in consideration of the decrease in the feeding amount of the glass rod, the feeding speed of the glass opening is made higher than the feeding speed of the glass pipe. Even if it is late, the glass pipe and the glass rod are integrated with the specified C / C. Specifically, the cross-sectional area of the glass rod may be set to be larger than when the feed speed of the glass pipe and the feed speed of the glass rod are the same.
以下の各発明は、 より高精度の光ファイバ母材が製造可能となる発明であ る。  The following inventions are inventions that enable production of a more precise optical fiber preform.
すなわち、 特に大型かつ長尺の光ファイバ母材の製造において問題となる 点であるが、 このような光ファイバ母材の製造に用いられる、 例えば V A D 法等によって製造されるガラスロッ ドは、 そのコア径、 コアとクラッ ド間の 屈折率差、 あるいはガラスロッ ドの c Z cが長手方向に変化したものとなつ てしまう場合がある。  In other words, this is a problem particularly in the production of large and long optical fiber preforms.However, glass rods used in the production of such optical fiber preforms, for example, manufactured by the VAD method, etc. The diameter, the refractive index difference between the core and the clad, or the cZc of the glass rod may change in the longitudinal direction.
この場合は、 線引きした光ファイバのカッ トオフ波長が、 所望の値に仕上 がるように、 ガラスロッ ドを長手方向に分割する。 そして、 この分割したガ ラスロッ ドの構造に適した目標 C Z Cを求め、 その値に光ファイバ母材が仕 上がるように分割したガラス口ッ ド単位で製造工程を個別に調整する。 つま り、 コア径が大きめのガラスロッ ド部分や、 c Z cが小さめのガラスロッ ド 部分が存在する場合、 ガラスパイプとガラスロッ ドとを同じ送り速度で一体 化すれば、 製造された光ファイバ母材の C / Cは、 その長手方向に、 ガラス 口ッ ドの構造ばらつきを反映した形で変化してしまうようになる。このため、 ガラスロッ ドに、 コア径が大きい部分が存在する場合は、 この部分を切り出 して、 この切り出したガラスロッ ドを、 より細径に修正して使用していた。 また、 ガラスロッ ドに、 コアとクラッ ドとの間の屈折率差が高い部分が存在 する場合は、 その部分を切り出した上で目標 c Z cを高めに設定して母材化 していた。 In this case, the glass rod is divided in the longitudinal direction so that the cutoff wavelength of the drawn optical fiber is set to a desired value. Then, the target CZC suitable for the structure of the divided glass rod is obtained, and the manufacturing process is individually adjusted for each divided glass opening so that the optical fiber preform is finished to the value. That is, a glass rod with a large core diameter or a glass rod with a small cZc If there is a part, if the glass pipe and the glass rod are integrated at the same feed rate, the C / C of the manufactured optical fiber preform reflects the structural variation of the glass port in the longitudinal direction. It will change in shape. For this reason, when there is a portion with a large core diameter in the glass rod, this portion was cut out and the cut out glass rod was modified to a smaller diameter for use. In addition, if there was a portion of the glass rod where the refractive index difference between the core and the clad was high, the portion was cut out and the target c Z c was set higher to form the base material.
しかし、 分割した短尺のガラスロッ ド単位で、 個別に製造工程を調整する ことは、 せっかく大型に製造したガラスロッ ドを小型で多数の光ファイバ母 材に仕上げることとなってしまい、 歩留まりの低下を招いたり、 製造工程管 理が複雑になったりするなど問題が多い。  However, individually adjusting the manufacturing process in units of divided short glass rods would result in large-sized glass rods being made into a large number of optical fiber preforms with a small size, leading to a decrease in yield. And the management of the manufacturing process becomes complicated.
この問題を解決するためには、 ガラスロッ ドの送り速度を、 ガラスパイプ とガラスロッ ドとが長手方向に所望のコア · クラッ ド比で一体化するように 調整してもよい。 ここで、 「ガラスパイプとガラスロッ ドとが長手方向に所 望のコア . クラッ ド比で一体化する」 とは、 ガラスロッ ドのコア径、 又はコ ァとクラッ ドとの間の屈折率差が長手方向にばらついていても、 これらのば らつきがキャンセルされて、 長手方向に目標コア ' クラッ ド比の光ファイバ 母材となるように上記ガラスパイプとガラス口ッ ドとを一体化することを意 味する。  In order to solve this problem, the feed speed of the glass rod may be adjusted so that the glass pipe and the glass rod are integrated in the longitudinal direction at a desired core-cladding ratio. Here, "the glass pipe and the glass rod are integrated in the longitudinal direction at the desired core.cladding ratio" means that the core diameter of the glass rod or the difference in the refractive index between the core and the cladding is different. Even if there is variation in the longitudinal direction, the above-mentioned glass pipe and glass port are integrated so that these variations are canceled and the optical fiber preform with the target core-to-cladding ratio is produced in the longitudinal direction. Means.
この場合は、 長手方向にコア径、 コアとクラッ ドとの間の屈折率差、 又は c Z cが変化したようなガラスロッ ドであっても、 ガラスパイプとガラス口 ッ ドとが、 所望の c Z cとなるように一体化される。 例えばコアとクラッ ド との間の屈折率差は長手方向にそろっているものの、 c z cが、 一体化が開 始される端部から一体化が終了する端部に向かって増加しているようなガラ スロッ ドの場合には、 このガラス口ッ ドの送り速度を一体化が進むにつれて 增速するように微調整すれば、 長手方向に所望の c z cとなった光ファイバ 母材が製造される。 また、 例えば C / Cは長手方向にそろっているものの、 コアとクラッ ドとの間の屈折率差が、 一体化が開始される端部から一体化が 終了する端部に向かって増加しているようなガラスロッ ドの場合には、 上記 とは逆にこのガラス口ッ ドの送り速度を一体化が進むにつれて減速するよう に微調整すれば、 長手方向に所望の C Z Cとなった光ファイバ母材が製造さ れる。 さらに、 例えばコアとクラッ ドとの間の屈折率差、 及び C / Cの双方 が一体化が開始される端部から一体化が終了する端部に向かって増加してい るようなガラスロッ ドの場合には、 微少区間毎の目標 C / Cを求め、 ガラス ロッ ドの送り速度を増減調整する。 これにより、 各位置におけるコア構造に 応じた目標 c z cなる構造が連続的に得られるようになり、 長手方向に所望 の c Z cとなった光ファイバ母材が製造される。 In this case, even if the glass rod is such that the core diameter in the longitudinal direction, the refractive index difference between the core and the clad, or the cZc is changed, the glass pipe and the glass head can be formed as desired. It is integrated so that c Z c. For example, although the refractive index difference between the core and the cladding is uniform in the longitudinal direction, the czc increases from the end where the integration starts to the end where the integration ends. In the case of a glass slot, if the feed speed of the glass head is finely adjusted to increase as the integration progresses, an optical fiber with the desired czc in the longitudinal direction can be obtained. A base material is manufactured. Also, for example, although C / C is aligned in the longitudinal direction, the refractive index difference between the core and the cladding increases from the end where integration begins to the end where integration ends. In the case of a glass rod such as that described above, conversely, if the feed speed of this glass port is finely adjusted so as to reduce as the integration progresses, an optical fiber motherboard with the desired CZC in the longitudinal direction can be obtained. Wood is manufactured. Further, for example, in glass rods where both the refractive index difference between the core and the cladding and the C / C increase from the end where integration begins to the end where integration ends In such a case, calculate the target C / C for each minute section and increase or decrease the feed rate of the glass rod. As a result, a structure having a target czc corresponding to the core structure at each position can be continuously obtained, and an optical fiber preform having a desired cZc in the longitudinal direction is manufactured.
そして、 このような処理を行った大型光ファイバ母材から線引きした光フ アイバは、 その長手方向に安定したカッ トオフ波長を持つことになり、 光フ アイバの歩留まりが向上して低コス トの光ファイバの製造が実現する。  An optical fiber drawn from a large optical fiber preform that has been treated in this manner has a stable cutoff wavelength in the longitudinal direction, improving the yield of the optical fiber and reducing the cost. The production of optical fiber is realized.
ここで、 ガラスロッドの送り速度の制御と しては、 例えば、 両者を一体化 する前に予めガラスロッ ドのコア径、 コアとクラッ ドとの間の屈折率差、 又 は c Z cの長手方向に対する変化量を測定、 又は予測しておき、 これに基づ いて組まれた制御プログラムによって、 ガラスロッ ドの送り速度を制御する ようにしてもよい。 また、 ガラスロッ ドのコアとクラッ ドとの間の屈折率差 が長手方向にそろっている場合には、 両者の一体化の最中に C / Cを測定し て、 この測定値に基づいてガラス口ッ ドの送り速度を制御するフィ一ドバッ ク制御を行うようにしてもよい。 尚、 ガラスロッ ドではなく、 ガラスパイプ の送り速度を制御するようにしてもよい。  Here, as the control of the feed speed of the glass rod, for example, before the two are integrated, the core diameter of the glass rod, the refractive index difference between the core and the clad, or the length of c Z c The amount of change in the direction may be measured or predicted, and the feed rate of the glass rod may be controlled by a control program based on this. If the difference in the refractive index between the core of the glass rod and the clad is uniform in the longitudinal direction, C / C is measured during the integration of the two, and the glass is measured based on the measured value. Feedback control for controlling the feed speed of the mouth may be performed. The feed speed of the glass pipe may be controlled instead of the glass rod.
また、 ガラスパイプとガラスロッ ドとの一体化を、 該ガラスパイプ及びガ ラスロッ ドのいずれか一方又は双方をその長手方向軸周りに回転させながら 行うようにすると、 光ファイバ母材の長手方向中心軸に対する軸対称性が向 上することからコア偏心量がより一層低減される。 また、 このコア偏心量の さらなる低減化に伴い偏波分散特性が向上し、 より高精度の光ファイバが得 られる光ファイバ母材が製造される。 図面の簡単な説明 Further, when the glass pipe and the glass rod are integrated while rotating one or both of the glass pipe and the glass rod around the longitudinal axis, the longitudinal central axis of the optical fiber preform can be obtained. Since the axial symmetry with respect to is improved, the amount of eccentricity of the core is further reduced. Also, this core eccentricity With further reduction, polarization dispersion characteristics are improved, and an optical fiber preform from which a more accurate optical fiber can be obtained is manufactured. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
図 1は、 光ファイバ母材の製造中の状態を示す斜視説明図である。 発明を実施するための最良の形態  FIG. 1 is an explanatory perspective view showing a state in which an optical fiber preform is being manufactured. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
以下、 本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。  Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図 1は、 光ファイバ母材の製造中の状態を示し、 1はクラッド用ガラスパ ィプ、 2はコア用、 又はコア及びクラッ ド用ガラスロッ ド、 3は上記ガラス パイプ 1及びガラス口ッ ド 2の双方を加熱するヒータである。 上記ガラスパ イブ 1 と しては、 例えば、 O V D法等にて製造されたものを用いるようにす ればよい。 また、 上記ガラスロッ ド 2は、 V A D法によってガラス微粒子を 堆積させたガラス微粒子堆積体を焼結した後に、 延伸して製造したものや、 M C V D法でクラッ ドパイプ内面にコアガラスを形成し中実化したものとす ればよい。 さらに、 上記ヒータ 3を備える加熱炉と しては、 具体的には、 力 一ボン抵抗加熱炉ゃ高周波誘導加熱炉を用いるようにすればよい。  Figure 1 shows the state of the optical fiber preform during manufacture, 1 is a glass pipe for cladding, 2 is a glass rod for core or core and cladding, 3 is the above glass pipe 1 and glass port 2 Is a heater for heating both. As the glass pipe 1, for example, a glass pipe manufactured by an OVD method or the like may be used. The above glass rod 2 is manufactured by sintering a glass fine particle deposit on which glass fine particles are deposited by the VAD method, and then stretching it, or forming a solid core by forming a core glass on the inner surface of the cladding pipe by the MCVD method. What should be done. Further, as the heating furnace provided with the heater 3, specifically, a carbon resistance heating furnace / a high-frequency induction heating furnace may be used.
そして、 上記ガラスパイプ 1及びガラスロッ ド 2は、 それぞれの上端が、 図示省略の補助パイプ及び補助杆を介して把持装置 (図示省略) に把持され ている。 この把持装置は、 ガラスロッ ド 2をその長手方向軸周りに回転させ るように構成されている。 これにより、 上記ガラスロッ ド 2を必要に応じて 回転させながらガラスパイプ 1 と一体化させることが可能にされている。 ま た、 この把持装置は、 上記ガラスパイプ 1 とガラスロッ ド 2とをそれぞれ下 方に移動させて両者 1, 2をヒータ 3内に送るように構成されている。 把持 装置は、 ガラスパイプ 1 とガラスロッ ド 2 との移動速度、 すなわちヒータ 3 への送り速度を、 上記ガラスパイプ 1 とガラス口ッ ド 2とで互いに異なる速 度(V P , V R )にすることができるように構成されている(図 1の矢印参照)。 このガラスパイプ 1及びガラス口ッ ド 2の送り速度 V P, V Rは、 ガラスロッ ド 2の外径、 及びガラスロッ ド 2の C / C、 又はコアとクラッ ドとの間の屈 折率差の長手方向に対する変化量の測定値に基づいて組まれた制御プロダラ ムによって制御するようにしている。 The upper end of each of the glass pipe 1 and the glass rod 2 is gripped by a gripping device (not shown) via an auxiliary pipe and an auxiliary rod (not shown). This gripping device is configured to rotate the glass rod 2 around its longitudinal axis. This makes it possible to integrate the glass rod 2 with the glass pipe 1 while rotating the glass rod 2 as necessary. Further, the gripping device is configured to move the glass pipe 1 and the glass rod 2 downward, respectively, and to send the glass pipe 1 and the glass rod 2 into the heater 3. Gripping device, the moving speed of the glass pipe 1 and Garasuro' de 2, i.e. the feed rate to the heater 3, the glass pipe 1 and the glass outlet head 2 in different velocity (V P, V R) to (See arrows in Figure 1). The feed speeds V P and V R of the glass pipe 1 and the glass mouth 2 are determined by the outer diameter of the glass rod 2 and the C / C of the glass rod 2 or the difference in the refractive index between the core and the clad. Control is performed by a control program that is set up based on the measured value of the change amount in the longitudinal direction.
また、 上記ガラスパイプ 1内は図示省略の排気装置につながつており、 こ の排気装置を作動させることで、 上記ガラスパイプ 1内が減圧されるように 構成されている。 さらに、 上記ガラスパイプ 1 とガラスロッ ド 2 とを一体化 した光ファイバ母材 4は、 その下方に備えられた図示省略の引取り装置によ つて引き取られるように構成されている。 これにより上記光ファイバ母材 4 が延伸されるようになっている (図 1の矢印参照) 。 こう して、 ガラスパイ プ 1 とガラスロッ ド 2 との一体化と、 このガラスパイプ 1 とガラスロッ ド 2 とを一体化した光ファイバ母材 4の延伸とが同時に行われる。  The inside of the glass pipe 1 is connected to an exhaust device (not shown), and the inside of the glass pipe 1 is configured to be depressurized by operating the exhaust device. Further, the optical fiber preform 4 in which the glass pipe 1 and the glass rod 2 are integrated is configured to be taken up by a take-up device (not shown) provided below the preform. Thus, the optical fiber preform 4 is stretched (see the arrow in FIG. 1). In this way, the unification of the glass pipe 1 and the glass rod 2 and the stretching of the optical fiber preform 4 in which the glass pipe 1 and the glass rod 2 are integrated are simultaneously performed.
次に、 上記光ファイバ母材 4の製造方法について、 さらに詳しく順を追つ て説明する。 まず、 上記ガラスパイプ 1及びガラスロッ ド 2それぞれの上端 に接合した捕助パイプ及び補助杆を把持装置によって把持した状態で、 この ガラスパイプ 1内にガラスロッ ド 2を揷入する。 そして、 上記ガラスパイプ 1 (補助パイプ) の上部に、 排気装置に接続が可能な蓋をセッ トする。 これ により、 上記ガラスロッ ド 2は、 この蓋の中央部に設けられた貫通孔内を摺 動可能な状態で、 上記ガラスパイプ 1 と同軸に把持される。  Next, a method of manufacturing the optical fiber preform 4 will be described in more detail step by step. First, the glass rod 2 is inserted into the glass pipe 1 with the catching pipe and the auxiliary rod joined to the upper ends of the glass pipe 1 and the glass rod 2 held by a holding device. Then, a lid that can be connected to the exhaust device is set above the glass pipe 1 (auxiliary pipe). Thus, the glass rod 2 is held coaxially with the glass pipe 1 so as to be slidable in a through hole provided in the center of the lid.
この状態で、 上記ガラスパイプ 1内を排気装置によって減圧しながら上記 ガラスパイプ 1 とガラスロッ ド 2 とをそれぞれ下方に移動させる (図 1の矢 印参照) 。 このとき、 ガラスロッ ド 2の送り速度 V Rは、 ガラスパイプ 1の 送り速度 V Pよりも遅い速度となるように制御されている。 また、 上記ガラ スロッ ド 2の C Z C等が長手方向に対して変化している場合には、 予め設定 した制御プログラムによって、 その送り速度 V Rが微調整されて、 上記ガラ スパイプ 1 とガラスロッ ド 2とが一体化したときに、 所定の C / Cとなるよ うにされている。 こう して、 上記ガラスパイプ 1及びガラス口ッ ド 2の下端部がヒータ 3内 に導入されるようになり、 これにより、 この両者 1, 2の下端部がヒータ 3 によって加熱されるようになる。 そして、 上記ガラスパイプ 1の下端部が溶 融すると共に、 その内外の圧力差によって縮径することで、 上記ガラスロッ ド 2と一体化するようになる。 この一体化を開始したガラスパイプ 1及びガ ラスロッ ド 2は、 さらに下方へ送られるため、 このガラスパイプ 1及びガラ スロッ ド 2は、 その下端から上端に向かって長手方向に順次加熱されるよう になる。 これにより、 上記ガラスパイプ 1及びガラスロッ ド 2は、 その下端 から上端に向かって順次一体化するようになる。 この一体化した光ファイバ 母材 4は、 引取り装置によって引き取られることで延伸される。 このように して、 ガラスパイプ 1 とガラス口ッ ド 2との一体化と延伸とが同時に行われ て、 光ファイバ母材 4が製造される。 In this state, the glass pipe 1 and the glass rod 2 are respectively moved downward while depressurizing the inside of the glass pipe 1 by an exhaust device (see the arrow in FIG. 1). At this time, the feed speed V R of Garasuro' de 2 is controlled to be slower than the feed speed V P of the glass pipe 1. Further, when the CZC like of the glass slot de 2 is changed with respect to the longitudinal direction, by a control program set in advance, the feed speed V R is finely adjusted, the glass Supaipu 1 and Garasuro' de 2 When they are integrated, they have a predetermined C / C. In this way, the lower ends of the glass pipe 1 and the glass opening 2 are introduced into the heater 3, whereby the lower ends of the two 1 and 2 are heated by the heater 3. . Then, the lower end of the glass pipe 1 is melted, and the diameter is reduced by a pressure difference between the inside and the outside, whereby the glass pipe 1 is integrated with the glass rod 2. The glass pipe 1 and the glass rod 2 that have started to be integrated are sent further downward, so that the glass pipe 1 and the glass rod 2 are sequentially heated in the longitudinal direction from the lower end to the upper end. Become. As a result, the glass pipe 1 and the glass rod 2 are sequentially integrated from the lower end to the upper end. The integrated optical fiber preform 4 is drawn by being pulled by a pulling device. In this way, the unification and extension of the glass pipe 1 and the glass mouth 2 are simultaneously performed, and the optical fiber preform 4 is manufactured.
そして、 本実施形態に係る光フアイバ母材の製造方法においては、 ガラス パイプ 1 とガラスロッ ド 2 とを一体化するときに、 このガラスロッ ド 2の送 り速度 V Rを、 ガラスパイプ 1の送り速度 V Pにより も遅く設定している。 こ れにより、 上記ガラスパイプ 1 とガラスロッ ド 2とがその下端部において一 体化すると、 上記ガラス口ッ ド 2は上記ガラスパイプ 1によって長手方向に 引っ張られるようになる。 その結果、 上記ガラスロッ ド 2は、 その長手方向 に張力が付与された状態にされている。 In the method for manufacturing an optical fiber preform according to the present embodiment, when the glass pipe 1 and the glass rod 2 are integrated, the feeding speed V R of the glass rod 2 is changed to the feeding speed of the glass pipe 1. Set later than V P. As a result, when the glass pipe 1 and the glass rod 2 are integrated at the lower end, the glass opening 2 is pulled in the longitudinal direction by the glass pipe 1. As a result, the glass rod 2 is in a state where tension is applied in the longitudinal direction.
こう して、 ガラスロッ ド 2の長手方向に張力を付与した状態で、 このガラ スパイプ 1 とガラスロッ ド 2との一体化及び延伸を行うことにより、 コアの 偏心を抑制して光ファイバ母材 4を製造することができる。  In this way, by integrating and extending the glass pipe 1 and the glass rod 2 while applying tension in the longitudinal direction of the glass rod 2, the eccentricity of the core is suppressed and the optical fiber preform 4 is formed. Can be manufactured.
すなわち、 例えば上記ガラスロッ ド 2に曲がりが生じているときには、 ガ ラスパイプ 1が縮径したときに、 このガラスパイプ 1における周方向の一部 の箇所だけがガラスロッ ド 2が接触してしまい、 上記ガラスロッド 2の溶融 ガラスがその表面張力によってガラスパイプ側に引っ張られる。 ところが、 このガラスロッ ド 2には、 その長手方向の張力が付与されているため、 その 表面張力に対抗することができる。 その結果、 このガラスロッ ド 2はガラス パイプ 1の中心位置に位置するように位置付勢されるようになる。 この状態 で、 ガラスパイプ 1 とガラスロッド 2とが一体化するため、 光ファイバ 4に おけるコアの偏心量は、 最小限に抑制されるようになる。 That is, for example, when the glass rod 2 is bent, when the diameter of the glass pipe 1 is reduced, only a part of the glass pipe 1 in the circumferential direction comes into contact with the glass rod 2, and the glass rod 2 comes into contact. The molten glass of the rod 2 is pulled toward the glass pipe by its surface tension. However, since the glass rod 2 is given a tension in its longitudinal direction, Can resist surface tension. As a result, the glass rod 2 is biased to be positioned at the center of the glass pipe 1. In this state, since the glass pipe 1 and the glass rod 2 are integrated, the amount of eccentricity of the core in the optical fiber 4 is minimized.
この方法によれば、 大型かつ大出力の加熱炉を用い、 例えば外径が 1 5 0 m m以上の大径のガラスパイプ 1、 及び外径が 3 5 m m以上の大径のガラス ロッ ド 2によって光ファイバ母材 4を製造するときでも、 コアの偏心を抑制 して光ファイバ母材 4を製造することができる。  According to this method, a large-sized and high-power heating furnace is used, for example, by a large-diameter glass pipe 1 having an outer diameter of 150 mm or more and a large-diameter glass rod 2 having an outer diameter of 35 mm or more. Even when the optical fiber preform 4 is manufactured, the optical fiber preform 4 can be manufactured while suppressing the eccentricity of the core.
尚、 ガラスロッ ド 2の長手方向に張力を付与することにより、 コアの偏心 を抑制するには、 ガラスパイプ 1 とガラスロッ ド 2とが一体化を開始する端 部においては、 上記ガラス口ッ ド 2がガラスパイプ 1の中心位置に位置して いることが重要である。  In addition, in order to suppress the eccentricity of the core by applying tension in the longitudinal direction of the glass rod 2, the above-mentioned glass port 2 is required at the end where the glass pipe 1 and the glass rod 2 start to be integrated. It is important that is located in the center of the glass pipe 1.
つまり、 ガラスパイプ 1 とガラスロッ ド 2とが一体化を開始する端部にお いて、 上記ガラス口ッ ド 2がガラスパイプ 1の中心位置から径方向にずれて いる場合、 言い換えると、 ガラスパイプ 1 とガラスロッ ド 2とが最初に一体 化したときにコアが偏心している場合は、 ガラス口ッ ド 2の長手方向に張力 を付与しても、 このガラスロッ ド 2がガラスパイプ 1の中心位置に移動する ことはない。 つまり、 このガラスロッ ド 2は、 ガラスパイプ 1の中心位置か らずれた位置において位置付勢されるようになる。 このため、 ガラスパイプ 1 とガラス口ッ ド 2 との一体化が進むにつれてコアの偏心がさらに大きくな ることは防止できるものの、 ガラスパイプ 1 とガラスロッ ド 2とが最初に一 体化したときに生じたコアの偏心を小さくすることはできない。  That is, if the glass opening 2 is radially displaced from the center position of the glass pipe 1 at the end where the glass pipe 1 and the glass rod 2 start to be integrated, in other words, the glass pipe 1 If the core is eccentric when the glass rod 2 is first integrated with the glass rod 2, the glass rod 2 moves to the center of the glass pipe 1 even if tension is applied in the longitudinal direction of the glass opening 2. There is nothing to do. That is, the glass rod 2 is biased at a position shifted from the center position of the glass pipe 1. For this reason, the eccentricity of the core can be prevented from further increasing as the integration of the glass pipe 1 and the glass mouth 2 progresses, but when the glass pipe 1 and the glass rod 2 are first integrated, The resulting eccentricity of the core cannot be reduced.
従って、 ガラスパイプ 1 とガラス口ッ ド 2とが一体化を開始する端部にお いて、 上記ガラスロッ ド 2をガラスパイプ 1の中心位置に位置させておく こ とが、 コアの偏心量を低減させる上で重要になる。  Therefore, by positioning the glass rod 2 at the center of the glass pipe 1 at the end where the glass pipe 1 and the glass opening 2 start to be integrated, the amount of eccentricity of the core is reduced. It is important in making
また、 上記ガラスロッ ド 2の送り速度 V Rは、 このガラスロッ ド 2が破断 しない程度の張力がこのガラスロッ ド 2に作用するように調整することが必 要であり、 例えば 0. 9≤VRZVP< 1. 0を満たすように設定するのが好 ましい。 In addition, the feed speed V R of the glass rod 2 needs to be adjusted so that a tension that does not break the glass rod 2 acts on the glass rod 2. It is preferable to set, for example, 0.9≤V R ZV P <1.0.
さらに、 ガラスロッ ド 2の送り速度 VRをガラスパイプ 1の送り速度 VPよ り も遅くすると、 単位時間あたりのガラスロッ ド 2の送り量が、 ガラスパイ プ 1の送り量に対して相対的に低下する。 このため、 ガラスパイプ 1とガラ スロッ ド 2とが一体化したときにガラスロッ ド 2の断面積がガラスパイプ 1 の断面積に対して相対的に小さくなる。 その結果、 完成した光ファイバ母材 4における C/Cが、 所定の C/Cにならなくなる虞がある。 そこで、 ガラ スロッ ド 2の送り量が低下してしまう分を考慮して、 予めガラスパイプ 1及 びガラスロッ ド 2の断面積を設定しておく ことが好ましい。こうすることで、 ガラスロッ ド 2の送り速度 VRをガラスパイプ 1の送り速度 VPより も遅く しても、 所定の CZCで、 ガラスパイプ 1 とガラスロッ ド 2とを一体化させ ることができる。 Furthermore, when the feed rate V R of Garasuro' de 2 also slow Ri by feeding speed V P of the glass pipe 1, the feed amount of Garasuro' de 2 per unit time is relatively lowered with respect to the feed amount of Garasupai flop 1 I do. Therefore, when the glass pipe 1 and the glass rod 2 are integrated, the cross-sectional area of the glass rod 2 becomes relatively smaller than the cross-sectional area of the glass pipe 1. As a result, the C / C in the completed optical fiber preform 4 may not be the predetermined C / C. Therefore, it is preferable to set the cross-sectional areas of the glass pipe 1 and the glass rod 2 in advance in consideration of a reduction in the feed amount of the glass rod 2. In this way, the feed speed V R of Garasuro' de 2 be slower than the feed velocity V P of the glass pipe 1, at a predetermined CZC, can Rukoto are integrated with the glass pipe 1 and Garasuro' de 2 .
また、 ガラスロッド 2の CZC、 又はコアとクラッ ドと間の屈折率差が長 手方向に変化しているときには、 このガラスロッ ド 2の送り速度 VRを微増 減させる制御をすることで、 所望の CZCとなった光ファイバ母材 4を製造 することができるようになる。 Further, the glass rod 2 CZC, or when the refractive index difference between core and clad and has changed to the long side direction, by the control to Gensa slightly the feed velocity V R of this Garasuro' de 2, the desired The optical fiber preform 4 that has become the CZC can be manufactured.
さらに、 ガラス口ッド 2を軸周りに回転させながらガラスパイプ 1 と一体 化することによって、 光ファイバ母材 4の長手方向中心軸に対する軸対称性 が向上するようになり、 光ファイバ母材 4のコア偏心量をより一層低滅させ ることができるようになる。  Furthermore, by integrating the glass opening 2 with the glass pipe 1 while rotating the glass opening 2 around the axis, the axial symmetry of the optical fiber preform 4 with respect to the central axis in the longitudinal direction is improved, and the optical fiber preform 4 is improved. Core eccentricity can be further reduced.
尚、 本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、 その他種々の実施 形態を包含するものである。 すなわち、 上記実施形態では、 ガラスロッ ド 2 の送り速度 VRの制御と して、 予め制御プログラムを組み、 これによつて制 御するようにしているが、 これに限らず、 例えばガラスパイプ 1とガラス口 ッ ド 2との一体化の最中にコア径を測定して、 この測定したコア径に基づい て送り速度 VRを制御するフィードバック制御を行うようにしてもよい。 また、上記実施形態では、ガラス口ッ ド 2を回転させるようにしているが、 これに限らず、 例えばガラスパイプ 1を回転させるようにしてもよい。 この 場合であっても、 光ファイバ母材 4の長手方向中心軸に対する軸対称性が向 上するようになり、 光ファイバ母材 4のコア偏心量をより一層低減させるこ とができるようになる。 尚、 ガラスパイプ 1及びガラスロッ ド 2の双方を回 転させるよう-にしてもよい。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, but includes various other embodiments. That is, in the above embodiment, as the control of the feed speed V R of Garasuro' de 2, sets the advance control program, but as Gosuru by connexion system to, not limited to this, for example, a glass pipe 1 during the integration of the glass outlet head 2 by measuring the core diameter, it may perform feedback control for controlling the velocity V R feed based on the core diameter was the measurement. Further, in the above-described embodiment, the glass opening 2 is rotated. However, the present invention is not limited to this. For example, the glass pipe 1 may be rotated. Even in this case, the axial symmetry with respect to the longitudinal central axis of the optical fiber preform 4 is improved, and the amount of eccentricity of the core of the optical fiber preform 4 can be further reduced. . Incidentally, both the glass pipe 1 and the glass rod 2 may be rotated.
次に、 本発明に係る光ファイバ母材 4の製造方法に関して行った実験につ いて説明する。  Next, an experiment performed on the method of manufacturing the optical fiber preform 4 according to the present invention will be described.
o  o
表 1は、 コア及びクラッ ド用のガラスロッ ド 2 ( V A Dロッ ド) の送り速 度 V Rをガラスパイプ 1 (パイプ) の送り速度 V Pより も遅く して光ファイバ 母材 4を製造した例 (実施例) と、 ガラスロッ ド 2の送り速度 V Rをガラス パイプ 1の送り速度 V Pと同じにして光ファイバ母材 4を製造した例 (比較 例) とにおいて、 光ファイバ母材 4におけるコア偏心量について評価した実 験結果を示している。 Table 1 shows an example in which the optical fiber preform 4 was manufactured by setting the feed rate V R of the glass rod 2 (VAD rod) for the core and the clad to be lower than the feed rate V P of the glass pipe 1 (pipe). (example) in an example of manufacturing an optical fiber preform 4 the feed speed V R of Garasuro' de 2 equal to the feed speed V P of the glass pipe 1 (Comparative example), the core of the optical fiber preform 4 The experimental results evaluated for the amount of eccentricity are shown.
実施例 比較例 Example Comparative example
V A Dロッ ド外径 51mm 50mm  V A D rod outer diameter 51mm 50mm
コア径 13. 0mm 12. 5mm  Core diameter 13.0mm 12.5mm
V A Dロッ ド送り速度 9. 6mm/ min 10 mm/ min パイプ内径 54mm 54mm パイプ外径 182mm 182mm パイプ送り速度 10mm/ rain lOmmZ min  V A D Rod feed rate 9.6mm / min 10mm / min Pipe inner diameter 54mm 54mm Pipe outer diameter 182mm 182mm Pipe feed rate 10mm / rain lOmmZ min
送り速度比 0. 96: 1. 00 1. 00: 1. 00 延伸母材外径 60rara 60mm  Feeding speed ratio 0.96: 1.00 1.00: 1.00 Stretched base material outer diameter 60rara 60mm
母材コア偏心量 0. 3ram つまり、 ガラスパイプ 1の送り速度 VPは、 実施例及び比較例とも 1 Om m/m i nとするのに対し、 ガラスロッ ド 2の送り速度 V Rは、 実施例では 9. 6 mm/m i nとする一方、 比較例では 1 0 mm/m i nとした。 Base material core eccentricity 0.3 ram That is, the feeding speed V P of the glass pipe 1, for both the embodiments and the comparative examples with respect to the 1 Om m / min, feed speed V R of Garasuro' de 2, in the embodiment and 9. 6 mm / min On the other hand, in the comparative example, it was 10 mm / min.
また、 実施例においては、 ガラスロッ ド 2の送り速度 VRがガラスパイプ 1の送り速度 VPに比べて遅いことから、 光フアイバ母材 4における C/C が所定の値となるように、 ガラスロッ ド 2の外径を、 比較例におけるガラス ロッ ド 2の外径に比べて大きく している(実施例 5 1 mm、比較例 5 0 mm)0 また、 実施例におけるガラスロッ ド 2のコア径も、 比較例におけるガラス口 ッ ド 2のコア径に比べて大きく している (実施例 1 3. 0 mm、比較例 1 2. 5 mm) 。 尚、 ガラスパイプ 1の内径及び外径は、 実施例及び比較例ともに それぞれ 5 4mm及び 1 8 2 mmに設定されている。 また、 上記ガラスパイ プ 1 とガラスロッ ド 2とを一体化した光ファイバ母材 4は、 実施例及び比較 例ともに、その外径が 6 0 mmとなるまで延伸されている (延伸母材外径)。 表 1 より、 比較例では光ファイバ母材 4におけるコア偏心量が 0. 3 mm であるのに対し、 実施例では、 光ファイバ母材 4におけるコア偏心量が 0. 1 mmと極めて小さくなつている。 つまり、 ガラスロッド 2の送り速度 VR を遅くすることでこのガラスロッ ド 2の長手方向に張力を付与した実施例で は、 そのガラスロッ ド 2の長手方向に付与する張力によって、 ガラスロッ ド 2がガラスパイプ 1の中心位置において位置付勢され、 その結果、 コアの偏 心量が抑制されたものと考えられる。 In the embodiment, since the feed speed V R of Garasuro' de 2 is slower than the feeding speed V P of the glass pipe 1, as C / C in the optical fiber preform 4 is a predetermined value, Garasuro' the outer diameter of the de-2, is increased to have (example 5 1 mm, Comparative example 5 0 mm) than the outer diameter of the glass rod de 2 in Comparative example 0 also the core diameter of the Garasuro' de 2 in example The diameter is larger than the core diameter of the glass port 2 in the comparative example (Example 13.0 mm, Comparative Example 12.5 mm). Note that the inner and outer diameters of the glass pipe 1 are set to 54 mm and 182 mm, respectively, in the example and the comparative example. Further, the optical fiber preform 4 in which the glass pipe 1 and the glass rod 2 are integrated is stretched until the outer diameter of the optical fiber preform 4 becomes 60 mm in both the working example and the comparative example (stretched preform outer diameter). . According to Table 1, the core eccentricity of the optical fiber preform 4 was 0.3 mm in the comparative example, whereas the core eccentricity of the optical fiber preform 4 was 0.1 mm in the example. I have. That is, in the embodiment in which the tension is applied in the longitudinal direction of the glass rod 2 by reducing the feed speed V R of the glass rod 2, the glass rod 2 is moved by the tension applied in the longitudinal direction of the glass rod 2. It is considered that the position was biased at the center position of the pipe 1, and as a result, the eccentricity of the core was suppressed.
以上の結果から、 ガラスロッ ド 2の長手方向に張力を付与してガラスパイ プ 1 とガラスロッ ド 2との一体化及び延伸を行う本発明に係る光ファイバ母 材の製造方法は、 コアの偏心量を低下して大型の光ファイバ母材を製造する ことができるといえる。  From the above results, the manufacturing method of the optical fiber preform according to the present invention, in which the glass pipe 1 and the glass rod 2 are integrated and stretched by applying tension in the longitudinal direction of the glass rod 2, the eccentricity of the core is reduced. It can be said that it is possible to manufacture a large-sized optical fiber preform with a decrease.

Claims

請求の範囲 The scope of the claims
1 . クラッ ド用ガラスパイプ内に、 コア用ガラスロッ ド、 又はコア及びクラ ッ ド用ガラス口ッ ドを挿入し、 この両者を加熱炉によって加熱しながら上 記ガラスパイプ内を減圧して、 上記ガラスパイプとガラスロッ ドとの一体 化及び延伸を同時に行う光フアイバ母材の製造方法であって、 1. Insert a glass rod for core or glass opening for core and cladding into the glass pipe for cladding, and depressurize the above glass pipe while heating both with a heating furnace. A method for manufacturing an optical fiber preform in which a glass pipe and a glass rod are simultaneously integrated and drawn, and
上記ガラスパイプとガラス口ッ ドとの一体化を、 該ガラス口ッ ドの長手 方向に張力を付与した状態で行うことを特徴とする光ファイバ母材の製造 方法。  A method for producing an optical fiber preform, wherein the glass pipe and the glass head are integrated with each other while tension is applied in a longitudinal direction of the glass head.
2 . 加熱炉へのガラスロッ ドの送り速度を、 ガラスパイプの送り速度より も 遅い速度に調整することを特徴とする請求項 1に記載の光ファイバ母材の 製造方法。 2. The method for producing an optical fiber preform according to claim 1, wherein the feeding speed of the glass rod to the heating furnace is adjusted to a speed lower than the feeding speed of the glass pipe.
3 · ガラスパイプ及ぴガラスロッ ドの断面積を、 該ガラスパイプとガラス口 ッ ドとが一体化するときに所定のコア ' クラッ ド比となるように設定する ことを特徴とする請求項 2に記載の光フアイバ母材の製造方法。  3.The cross-sectional area of the glass pipe and the glass rod is set so as to have a predetermined core-to-cladding ratio when the glass pipe and the glass port are integrated. A method for producing the optical fiber preform according to the above.
4 . 加熱炉へのガラスロッ ドの送り速度を、 ガラスパイプとガラスロッ ドと が長手方向に所望のコア ' クラッ ド比で一体化するように調整することを 特徴とする請求項 2に記載の光フアイバ母材の製造方法。  4. The light according to claim 2, wherein the feeding speed of the glass rod to the heating furnace is adjusted such that the glass pipe and the glass rod are integrated in a longitudinal direction at a desired core-to-cladding ratio. Manufacturing method of fiber base material.
5 . ガラスパイプとガラスロッ ドとの一体化を、 該ガラスパイプ及びガラス 口ッ ドのいずれか一方又は双方をその長手方向軸周りに回転させながら行 うことを特徴とする請求項 1に記載の光ファイバ母材の製造方法。 5. The method according to claim 1, wherein the glass pipe and the glass rod are integrated while rotating one or both of the glass pipe and the glass mouth around its longitudinal axis. A method for manufacturing an optical fiber preform.
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