JP3188403B2 - Drawing method and drawing apparatus for optical fiber preform - Google Patents
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】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工程に
おいて、ロッドの曲がりを抑制する延伸方法および延伸
装置に関する。The present invention relates to a drawing method and a drawing apparatus for suppressing bending of an optical fiber preform ingot in a step of drawing the preform rod into a preform rod having a smaller diameter.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来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、光ファイバ母材を酸水素火炎や電気炉にて加熱
して軟化させながら加熱軟化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き取り速度を
制御するという方法が取られてきた。この場合、母材イ
ンゴットの把持用として母材インゴットの両端に把持用
ダミー棒をガラス旋盤等を用いて融着し、その把持用ダ
ミー棒を把持することによって母材インゴットを延伸装
置にセットしている。この把持用ダミー棒の融着作業
は、作業者がガラス旋盤等を用いて母材インゴットとダ
ミー棒の軸中心を目視にて調整しながら行っているた
め、融着時のダミー棒の芯出し精度は作業者個人の技能
によることになり、芯出し精度にばらつきが生じ易い。
また、母材インゴットは多孔質体から透明ガラス化する
際に収縮するため、その収縮の度合に円周方向でのばら
つきが生じると、透明ガラス化時に母材インゴットが曲
がってしまうことがある。曲がった母材インゴットは、
ダミー棒を融着する際に作業者によって曲がりが修正さ
れるが、曲がりの修正は全くの手作業であり作業者個人
の技量によって仕上がり精度が大きく左右される。従っ
て、曲がりの生じた母材インゴットは完全には曲がりを
取り除くことができない。それゆえ、透明ガラス化時に
曲がりが生じた母材インゴットは、融着されたダミー棒
とは中心からずれてしまうという、いわゆる芯ずれが生
じる場合がある。このような場合、延伸された母材ロッ
ドは曲がりを生じてしまうため、延伸工程の後、ガラス
旋盤等を用いて母材ロッドを真っ直ぐに修正することが
必要になっていた。また、修正後に母材ロッドの曲がり
を測定し、曲がりが規格内におさまっているかどうかの
確認も必要になっていた。2. Description of the Related Art Conventionally, in a method of manufacturing an optical fiber preform by stretching a preform ingot into a preform rod having a smaller diameter, the optical fiber preform is heated and softened in an oxyhydrogen flame or an electric furnace. While measuring the outer diameter of the heat-softened portion using an outer diameter measuring device or the like, a method of controlling the take-off speed based on the measured value has been adopted. In this case, for holding the base material ingot, a holding dummy bar is fused to both ends of the base material ingot using a glass lathe or the like, and the base material ingot is set in the stretching device by holding the holding dummy bar. ing. The fusion of the gripping dummy rods is performed while the operator visually adjusts the axis centers of the base metal ingot and the dummy rods using a glass lathe or the like, so that the dummy rods are centered at the time of fusion. The accuracy depends on the skill of the worker, and the alignment accuracy tends to vary.
Further, since the base material ingot shrinks when the porous body is turned into transparent glass, if the degree of the shrinkage varies in the circumferential direction, the base material ingot may be bent during the formation of the transparent glass. The bent base material ingot is
The bending is corrected by the operator when the dummy rod is fused, but the correction of the bending is entirely manual work, and the finishing accuracy is greatly affected by the skill of the worker. Therefore, the bent base material ingot cannot completely remove the bent. Therefore, there is a case where a so-called misalignment occurs in which the base material ingot that is bent at the time of the vitrification is shifted from the center of the fused dummy bar. In such a case, since the drawn base material rod bends, it has been necessary to straighten the base material rod using a glass lathe or the like after the drawing step. In addition, it was necessary to measure the bending of the base material rod after the correction and check whether the bending was within the standard.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】以上のような母材イン
ゴットや延伸作業に由来する理由により、母材ロッドに
曲がりが生じる場合がある。このような母材ロッドの曲
がりは、線引時における作業性並びにファイバ特性の安
定性を大きく損なう要因である。したがって曲がりの生
じた母材ロッドは曲がりを修正する必要がある。このた
め、母材ロッドの延伸工程において曲がりが生じない延
伸方法および延伸装置の開発が望まれていた。これに対
して特開平8-40741 号公報にはダミー棒が母材インゴッ
トに真っ直ぐに取りつけられていない場合にこのインゴ
ットより曲がりのないロッドを延伸する装置が開示され
ている。しかしこの装置のように加熱手段に電気炉を用
いた延伸装置では、インゴットを加熱軟化させるためガ
ラスの軟化温度よりも高温の1600〜2000℃に炉内を昇温
する必要があり、また、昇温に伴い光ファイバ母材に悪
影響を及ぼすような不純物ガスを発生させる素材であっ
てはならない。このため、炉内にカーボン材からなる発
熱体や断熱材または炉心管等を使用している場合がほと
んどである。しかし、カーボン材を用いた電気炉では、
カーボン材を保護するため炉内を不活性ガスで置換する
必要がある。延伸装置に用いられる延伸炉では上部の開
口部をインゴットの取り付け後、耐熱不燃性素材を用い
たシール材で封止している。そのため、この装置のよう
に上部の吊り下げチャックをX−Yステージで移動させ
ようとしても、シール材で吊り下げチャックの移動が制
限されるため、1mm程度の位置制御しかできないという
問題があった。The base material rod may be bent due to the base material ingot or the drawing operation as described above. Such bending of the preform rod is a factor that greatly impairs workability during drawing and stability of fiber characteristics. Therefore, it is necessary to correct the bent base material rod. For this reason, development of a stretching method and a stretching apparatus that does not cause bending in the stretching step of the base material rod has been desired. On the other hand, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-40741 discloses an apparatus for extending a rod having no bending from an ingot when the dummy rod is not directly mounted on the base material ingot. However, in a drawing apparatus using an electric furnace as a heating means like this apparatus, it is necessary to raise the temperature of the furnace to 1600 to 2000 ° C., which is higher than the softening temperature of glass, in order to heat and soften the ingot. The material must not generate impurity gas that adversely affects the optical fiber preform with the temperature. Therefore, in most cases, a heating element, a heat insulating material, a furnace tube, or the like made of a carbon material is used in the furnace. However, in an electric furnace using carbon material,
It is necessary to replace the inside of the furnace with an inert gas to protect the carbon material. In a stretching furnace used in a stretching apparatus, an upper opening is attached to an ingot and then sealed with a sealing material using a heat-resistant and non-combustible material. Therefore, there is a problem that even if an attempt is made to move the upper hanging chuck by the XY stage as in this apparatus, the movement of the hanging chuck is limited by the sealing material, so that only the position control of about 1 mm can be performed. .
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】本発明は上記問題に鑑み
なされたもので、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光ファイバ母材の延伸方法
において、母材加熱用ヒーター下端より下方に該ロッド
中心位置検出手段を3点以上備え、該検出値に基づき該
ロッドの曲がりまたは方向を算出し、該ロッド中心軸が
鉛直になるように、吊り下げ部のシール材に規制される
ことなくロッド引き取り装置の位置を制御することを特
徴とするものであり、また、炉内に母材インゴットを加
熱するためのヒーターを備え、上部より該インゴットを
挿入する開口部と下部より母材ロッドを引き出す開口部
を有する延伸炉と、前記延伸炉の上方に該インゴットに
融着されたダミー棒を掛止し所定の速度で前記延伸炉内
へ送るための吊り下げ部と、前記延伸炉の下方に該イン
ゴットに融着されたダミー棒を把握し所定速度で母材を
引き取るためのロッド引き取り装置を備え、延伸炉内で
加熱軟化した該インゴットを延伸して所定の径のロッド
を製造する光ファイバ母材の延伸装置において、上記延
伸炉のヒーターより下方に直交する2組のレーザー測定
器を所定の間隔で3段設け、ロッド引き取り装置をX−
Yテーブルに取り付け、前記直交するレーザー測定器よ
り測定したロッド中心位置からロッドの曲がりまたは方
向を算出し、該ロッド中心軸が鉛直になるように、前記
X−Yテーブルを移動させる移動量算出制御ユニットを
備えたことを特徴とするものである。すなわち、本発明
は母材の位置の移動制御をロッド引き取り装置の移動に
より行うので、シール材により移動が制限されることも
なく、曲がりの無いロッドを延伸することができるとい
う効果を奏するものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a method for drawing an optical fiber preform for drawing an optical fiber preform ingot into a preform rod having a smaller diameter. The rod center position detecting means is provided at three or more points below the lower end of the heater, and the bending or direction of the rod is calculated based on the detected value. It is characterized by controlling the position of the rod take-up device without being restricted, and further comprises a heater for heating the base material ingot in the furnace, and an opening and a lower part for inserting the ingot from the upper part. A drawing furnace having an opening from which a base material rod is drawn out, and a suspension for hanging a dummy rod fused to the ingot above the drawing furnace and sending the dummy rod into the drawing furnace at a predetermined speed. And a rod take-off device for grasping a dummy bar fused to the ingot below the drawing furnace and drawing the base material at a predetermined speed, and drawing the ingot heated and softened in the drawing furnace. In an optical fiber preform stretching apparatus for manufacturing a rod having a predetermined diameter, two sets of laser measuring devices that are orthogonal to and below a heater of the above-mentioned drawing furnace are provided at predetermined intervals at three stages, and a rod take-off apparatus is provided with an X-axis.
Amount of movement calculation control for calculating the bending or direction of the rod from the rod center position measured by the orthogonal laser measuring instrument, and moving the XY table so that the rod center axis is vertical. It is characterized by comprising a unit. That is, in the present invention, since the movement control of the position of the base material is performed by the movement of the rod take-up device, the movement is not restricted by the sealing material, and the effect that the rod without bending can be extended. is there.
【0005】[0005]
【発明の実施の形態】以下、本発明を図に基づいて詳細
に説明する。図1はロッド引き取り装置にロッド引き取
りローラーを用いた場合の、図2はロッド引き取り装置
にロッド引き取りチャックを用いた場合の本発明の光フ
ァイバ母材の延伸装置を示したもので、また図3は延伸
炉の詳細図を示したものである。図中、符号の1は母材
インゴット、2は母材ロッド、3は母材固定部、41はレ
ーザー測定器(投光部)、42はレーザー測定器(受光
部)、5はヒーター、6は延伸炉、71はロッド引き取り
ローラー(図1)、72はロッド引き取りチャック(図
2)、8はX−Yテーブル、9は吊り下げ部、10は演算
制御装置(PIDコントローラ)で移動量算出制御ユニ
ットを内蔵している、11はシール材、12は断熱材、13は
不活性ガス入口、14はインゴットの溶融部をそれぞれ示
す。本発明では、まず、ヒーター5、シール材11、断熱
材12、不活性ガス入口13が図3のように配置された延伸
炉6内に母材インゴット1をセットして昇温後延伸を開
始し、母材ロッド2がA、B、Cの各3点の、直交する
2組の投光部41と受光部42よりなるレーザー測定器を通
過すると、各受光部からA、B、Cの各点の中心位置の
座標位置情報が随時PIDコントローラ10へ送られ、送
られたデータと予め設定しておいた中心軸座標からの変
位量を算出すると共に、曲がり量(半径r)を下記式
(1)より求め、更にB点の座標位置が予め設定した位
置からどちらの方向に移動したかを計算することにより
曲がりの方向を計測し、この曲がり量と曲がり方向に基
づいて、ロッド中心軸が鉛直になるように、移動量算出
制御ユニット(PIDコントローラ10に内蔵)によりロ
ッド引き取り装置が取りつけられたX−Yテーブル8を
移動制御させて延伸をおこない、曲がりのない母材ロッ
ドが製造されるのである。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows an optical fiber preform stretching apparatus of the present invention when a rod pulling roller is used as a rod pulling apparatus, and FIG. 2 shows a drawing apparatus of the present invention when a rod pulling chuck is used as a rod pulling apparatus. 1 shows a detailed view of a drawing furnace. In the figure, reference numeral 1 denotes a base material ingot, 2 denotes a base material rod, 3 denotes a base material fixing portion, 41 denotes a laser measuring device (light emitting portion), 42 denotes a laser measuring device (light receiving portion), 5 denotes a heater, 6 Is a drawing furnace, 71 is a rod take-up roller (FIG. 1), 72 is a rod take-up chuck (FIG. 2), 8 is an XY table, 9 is a suspending unit, and 10 is a moving amount calculation by an arithmetic and control unit (PID controller). Reference numeral 11 denotes a sealing material, 12 denotes a heat insulating material, 13 denotes an inert gas inlet, and 14 denotes a molten portion of the ingot, which contains a control unit. In the present invention, first, the base material ingot 1 is set in the drawing furnace 6 in which the heater 5, the sealing material 11, the heat insulating material 12, and the inert gas inlet 13 are arranged as shown in FIG. Then, when the base material rod 2 passes through a laser measuring device composed of two orthogonal sets of light projecting parts 41 and light receiving parts 42 at three points A, B and C, the light receiving parts A, B and C The coordinate position information of the center position of each point is sent to the PID controller 10 as needed, and the sent data and the displacement amount from the preset center axis coordinate are calculated, and the bending amount (radius r) is calculated by the following equation. (1), the direction of the bend is measured by calculating the direction in which the coordinate position of point B has moved from the preset position, and the rod center axis is determined based on the amount of the bend and the direction of the bend. The movement amount calculation control unit (PID controller) The X-Y table 8 which rod withdrawal device is attached by internal) to over La 10 performs stretching while moving controlled, preform rod without bending is being manufactured.
【0006】上記の曲がり量は、図4に示すように、母
材ロッドが円弧状に曲がっていると仮定して、A点をロ
ッドの上部に設けられた中心位置、B点をロッドの下部
に設けた中心位置、C点をロッドの中央部に設けた中心
位置で表すと、式(1)に示す半径rで表すことができ
る。 r=(L2 +4h2 )/8h‥‥‥(1) 式中、hはC点の直線ABからの距離を、LはAB間の
距離を表す。更に、B点が延伸装置の軸からどちらの方
向にずれたかをB点の座標軸から計算することで曲がり
の方向の測定もできる。As shown in FIG. 4, assuming that the base material rod is bent in an arc shape, point A is a central position provided on the upper part of the rod, and point B is a lower part of the rod. When the center position provided at the point C is represented by the center position provided at the center of the rod, it can be represented by a radius r shown in equation (1). r = (L 2 + 4h 2 ) / 8h ‥‥‥ (1) In the formula, h represents the distance of the point C from the straight line AB, and L represents the distance between AB. Further, the direction of the bending can be measured by calculating in which direction the point B is shifted from the axis of the stretching apparatus from the coordinate axis of the point B.
【0007】母材インゴットの延伸は、通常、縦型の延
伸装置で行われるが、これらの装置では種々の要因によ
り延伸母材ロッドに曲がりを生じる。この曲がりは、現
状の製造装置では避けることが出来ない。そこで、上記
の如く加熱溶着部より下方にほぼ等間隔にロッドの中心
位置測定手段としてレーザー式測定装置を3点に設ける
ことにより、延伸直後の母材ロッドの中心軸3点を測定
することが可能となる。更に、この3点の座標位置デー
タをコンピューターに取り込み、母材ロッドが円弧状に
曲がっていると仮定して演算処理することで母材ロッド
の曲がりを半径rとして上記式(1)によって計算する
ことが可能となる。3点の座標位置で、A点は上部に設
けられたレーザー測定器より得られたデータにより求め
られた座標位置、B点は下部に設けたレーザー測定器よ
り得られたデータにより求められた座標位置、C点は中
央部に設けたレーザー測定器より得られたデータより求
められた座標位置で、A点とB点を通る直線からの距離
hとA点とB点の間の距離Lから曲がりrが式(1)に
より求められ、更に、B点が延伸装置の軸からどちらの
方向にずれたかをB点の座標軸から計算することが可能
になる。上記のように、3点の位置を延伸作業中にイン
ラインで測定することにより連続した値として曲がりの
量と方向を計測することが可能となる。そして、これよ
り求められた曲がり、または傾き量を基にして引き取り
ローラーや引き取りチャックが取り付けられたX−Yテ
ーブルを移動制御して曲がりの少ない母材ロッドの製造
が可能となる。[0007] The drawing of the base material ingot is usually performed by a vertical drawing device. In these devices, the drawn base material rod bends due to various factors. This bending cannot be avoided in the current production equipment. Therefore, as described above, the laser-type measuring devices are provided at three points as the rod center position measuring means at substantially equal intervals below the heat-welded portion, so that the three central axes of the base material rod immediately after stretching can be measured. It becomes possible. Further, the coordinate position data of the three points is taken into a computer, and the computer is supposed to be bent in an arc shape, and is subjected to arithmetic processing to calculate the bending of the base material rod as a radius r by the above equation (1). It becomes possible. Among the three coordinate positions, point A is the coordinate position obtained from the data obtained from the laser measuring device provided at the upper part, and point B is the coordinate position obtained from the data obtained from the laser measuring device provided at the lower part. The position and the point C are coordinate positions obtained from data obtained from a laser measuring instrument provided at the center, and are obtained from a distance h from a straight line passing through the points A and B and a distance L between the points A and B. The bend r is obtained by the equation (1), and it is possible to calculate in which direction the point B deviates from the axis of the stretching apparatus from the coordinate axis of the point B. As described above, by measuring three positions in-line during the stretching operation, it is possible to measure the amount and direction of the bending as continuous values. Then, the XY table on which the take-off roller and the take-off chuck are attached is controlled on the basis of the amount of the bend or the inclination obtained from this, thereby making it possible to manufacture a base material rod having a small bend.
【0008】[0008]
曲がり測定方法:図5に示すように、母材インゴット1
または母材ロッド2の両端を架台16に乗せ、中央にダイ
ヤルゲージ15をセットし、母材インゴット1または母材
ロッド2を中心軸を中心に1回転したときのダイヤルゲ
ージ15の増加値(2×h)を繰り返して求め、最大のh
の値を曲がり(mm)とした。 実施例1 ロッド引き取り装置をロッド引き取りローラー71とした
図1に示す光ファイバ母材の延伸装置を用い、外径120m
m 、長さ1000mm、有効部長さ800mm で、透明ガラス化時
に曲がりの生じた母材インゴットを用いて、外径40mmの
母材ロッドを製造した。このインゴット自身の曲がりは
図5の方法で測定したところ、インゴット下部の1000mm
の部分で2.4mm であった。まず、この曲がりの生じた母
材インゴット1の両端に把持用ダミー棒(図示せず)を
ガラス旋盤を用いて溶着した。この状態では母材インゴ
ットと把持用ダミー棒の中心軸は一致しておらず、把持
用ダミー棒の両端を結ぶ直線状から母材インゴットの一
部がずれた状態となっている。従って、この母材インゴ
ットを延伸炉6にセットした場合にも、母材インゴット
1はその軸中心からずれて配置されている。この状態
で、母材インゴット1を延伸炉6内にセットして昇温後
延伸を開始し、測定されたロッドの曲がり量と方向に基
づき移動量算出制御ユニットによりX−Yテーブルを移
動制御して外径が40mmの母材ロッドを作製した。得られ
た母材ロッドは長さ1000mmづつに切り分けられて7分割
とし曲がりを測定した。その結果、表1に示すように、
母材ロッドの各分割における曲がりは0.44〜0.59mmでそ
の平均値は0.51mmと十分に小さく、これを線引に用いて
も問題のない値であった。Bending measurement method: As shown in FIG.
Alternatively, the both ends of the base material rod 2 are placed on the gantry 16, the dial gauge 15 is set at the center, and the increase value (2) of the dial gauge 15 when the base material ingot 1 or the base material rod 2 makes one rotation around the central axis. × h) to obtain the maximum h
Was defined as a bend (mm). Example 1 An optical fiber preform stretching device shown in FIG.
A base material rod having an outer diameter of 40 mm was manufactured using a base material ingot having a length m, a length of 1000 mm, and a length of an effective portion of 800 mm, which was bent during transparent vitrification. The bending of the ingot itself was measured by the method of FIG.
It was 2.4 mm in the part. First, holding dummy bars (not shown) were welded to both ends of the bent base material ingot 1 using a glass lathe. In this state, the center axes of the base material ingot and the holding dummy bar do not coincide with each other, and a part of the base material ingot is shifted from a straight line connecting both ends of the holding dummy bar. Therefore, even when this base material ingot is set in the drawing furnace 6, the base material ingot 1 is arranged so as to be shifted from the axial center thereof. In this state, the base material ingot 1 is set in the drawing furnace 6, the drawing is started after the temperature is raised, and the movement of the XY table is controlled by the movement amount calculation control unit based on the measured bending amount and direction of the rod. To produce a base rod having an outer diameter of 40 mm. The obtained base material rod was cut into 1000 mm lengths and divided into 7 parts, and the bending was measured. As a result, as shown in Table 1,
The bending in each division of the base material rod was 0.44 to 0.59 mm, and the average value was 0.51 mm, which was sufficiently small, and there was no problem even if this was used for drawing.
【0009】実施例2 ロッド引き取り装置をロッド引き取りチャック72とした
図2に示す光ファイバ母材の延伸装置を用い、外径120m
m 、長さ1000mm、有効部長さ800mm で、透明ガラス化時
に曲がりの生じた母材インゴットを用いて、外径40mmの
母材ロッドを製造した。このインゴット自身の曲がりは
図5の方法で測定したところ、インゴット下部の1000mm
の部分で2.5mm であった。まず、この曲がりの生じた母
材インゴット1の両端に把持用ダミー棒(図示せず)を
ガラス旋盤を用いて溶着した。この状態では母材インゴ
ットと把持用ダミー棒の中心軸は一致しておらず、把持
用ダミー棒の両端を結ぶ直線状から母材インゴットの一
部がずれた状態となっている。従って、この母材インゴ
ットを延伸炉6にセットした場合にも、母材インゴット
1はその軸中心からずれて配置されている。この状態
で、母材インゴット1を延伸炉6内にセットして昇温後
延伸を開始し、測定されたロッドの曲がり量と方向に基
づき移動量算出制御ユニットによりX−Yテーブルを移
動制御して、外径が40mmの母材ロッドを作製した。得ら
れた母材ロッドは長さ1000mmづつに切り分けられて7分
割とし曲がりを測定した。その結果、表1に示すよう
に、母材ロッドの各分割における曲がりは0.39〜0.58mm
でその平均値は0.47mmと十分に小さく、これを線引に用
いても問題のない値であった。Example 2 An optical fiber preform stretching device shown in FIG.
A base material rod having an outer diameter of 40 mm was manufactured using a base material ingot having a length of 1000 mm, a length of 1000 mm, and an effective portion length of 800 mm, which was bent during transparent vitrification. The bending of the ingot itself was measured by the method shown in FIG.
It was 2.5 mm at the part. First, holding dummy bars (not shown) were welded to both ends of the bent base material ingot 1 using a glass lathe. In this state, the center axes of the base material ingot and the holding dummy bar do not coincide with each other, and a part of the base material ingot is shifted from a straight line connecting both ends of the holding dummy bar. Therefore, even when this base material ingot is set in the drawing furnace 6, the base material ingot 1 is arranged so as to be shifted from the axial center thereof. In this state, the base material ingot 1 is set in the drawing furnace 6, the drawing is started after the temperature is raised, and the movement of the XY table is controlled by the movement amount calculation control unit based on the measured bending amount and direction of the rod. Thus, a base material rod having an outer diameter of 40 mm was produced. The obtained base material rod was cut into 1000 mm lengths and divided into 7 parts, and the bending was measured. As a result, as shown in Table 1, the bending in each division of the base material rod is 0.39 to 0.58 mm.
The average value was 0.47 mm, which was sufficiently small, and there was no problem even if this was used for drawing.
【0010】比較例 引き取り位置制御システムの無い従来の光ファイバ母材
の延伸装置を用い、外径120mm 、長さ1000mm、有効部長
さ800mm で、透明ガラス化時に曲がりの生じた母材イン
ゴットを用いて、外径40mmの母材ロッドを製造した。こ
のインゴット自身の曲がりは図5の方法で測定したとこ
ろインゴット下部の1000mmの部分で2.2mm であった。ま
ず、この曲がりの生じた母材インゴット1の両端に把持
用ダミー棒(図示せず)をガラス旋盤を用いて溶着し
た。この状態では母材インゴットと把持用ダミー棒の中
心軸は一致しておらず、把持用ダミー棒の両端を結ぶ直
線状から母材インゴットの一部がずれた状態となってい
る。従って、この母材インゴットを延伸炉6にセットし
た場合にも、母材インゴット1はその軸中心からずれて
配置されている。この状態で、母材インゴット1を延伸
炉6内にセットして昇温後延伸を行って、外径が40mmの
母材ロッドを作製した。得られた母材ロッドは長さ1000
mmづつに切り分けられて7分割とし曲がりを測定した。
その結果、表1に示すように、母材ロッドの各分割にお
ける曲がりは1.29〜1.71mmでその平均値は1.42mmと大き
く、これを線引に用いて問題のある値であった。Comparative Example Using a conventional optical fiber preform stretching apparatus without a take-off position control system, using a preform ingot having an outer diameter of 120 mm, a length of 1000 mm, an effective portion length of 800 mm, and having a bend during transparent vitrification. Thus, a base material rod having an outer diameter of 40 mm was manufactured. The bending of the ingot itself was measured by the method shown in FIG. 5 and found to be 2.2 mm at a portion of 1000 mm below the ingot. First, holding dummy bars (not shown) were welded to both ends of the bent base material ingot 1 using a glass lathe. In this state, the center axes of the base material ingot and the holding dummy bar do not coincide with each other, and a part of the base material ingot is shifted from a straight line connecting both ends of the holding dummy bar. Therefore, even when this base material ingot is set in the drawing furnace 6, the base material ingot 1 is arranged so as to be shifted from the axial center thereof. In this state, the base material ingot 1 was set in the drawing furnace 6, and after elevating the temperature, drawing was performed to prepare a base material rod having an outer diameter of 40 mm. The resulting base rod is 1000 long
It was cut into mm units and divided into seven parts, and the bending was measured.
As a result, as shown in Table 1, the bending in each division of the base material rod was 1.29 to 1.71 mm, and the average value was as large as 1.42 mm, which was a problematic value when used for drawing.
【0011】[0011]
【表1】 [Table 1]
【0012】[0012]
【発明の効果】本発明によれば、母材インゴットに曲が
りのある場合や把持ダミー棒が母材インゴットに起因し
て生じる曲がりをその直後の母材ロッドの曲がりとして
とらえることが可能となり、曲がりの方向や大きさを装
置を調整することで母材ロッドの曲がりを小さく抑える
ことが出来る。According to the present invention, when the base material ingot is bent or the bending caused by the holding dummy bar due to the base material ingot can be regarded as the bending of the base material rod immediately thereafter, the bending can be realized. By adjusting the direction and the size of the device, the bending of the base material rod can be suppressed to a small value.
【図1】本発明の光ファイバ母材の延伸装置の一例を示
した図である。FIG. 1 is a view showing an example of an optical fiber preform stretching apparatus of the present invention.
【図2】本発明の光ファイバ母材の延伸装置の他の一例
を示した図である。FIG. 2 is a view showing another example of the optical fiber preform stretching apparatus of the present invention.
【図3】本発明の延伸炉の詳細を示した図である。FIG. 3 is a view showing details of a drawing furnace of the present invention.
【図4】本発明における曲がり量を計算するためのモデ
ル図である。FIG. 4 is a model diagram for calculating a bending amount in the present invention.
【図5】曲がり値の測定装置を示した図である。FIG. 5 is a diagram showing a bending value measuring device.
1…母材インゴット 2…母材ロッド 3…母材固定部 41…レーザー測定器(投光部) 42…レーザー測定器(受光部) 5…ヒーター 6…延伸炉 71…ロッド引き取りローラー 72…ロッド引き取りチャック 8…X−Yテーブル 9…吊り下げ部 10…演算制御装置(PIDコントローラ) 11…シール材 12…断熱材 13…不活性ガス入口 14…インゴットの溶融部 15…ダイヤルゲージ 16…架台 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Base material ingot 2 ... Base material rod 3 ... Base material fixing part 41 ... Laser measuring device (light emitting part) 42 ... Laser measuring device (light receiving part) 5 ... Heater 6 ... Stretching furnace 71 ... Rod taking-off roller 72 ... Rod Pick-up chuck 8 ... XY table 9 ... Hanging part 10 ... Operation control device (PID controller) 11 ... Seal material 12 ... Insulation material 13 ... Inert gas inlet 14 ... Mold part of ingot 15 ... Dial gauge 16 ... Stand
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 剣持 惣一郎 東京都千代田区大手町二丁目6番1号 信越化学工業株式会社 本社内 (72)発明者 鈴木 晃彦 東京都千代田区大手町二丁目6番1号 信越化学工業株式会社 本社内 (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 (56)参考文献 特開 平8−40741(JP,A) 特開 平9−30827(JP,A) 特開 平5−78139(JP,A) 実開 平3−99731(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C03B 37/012 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Soichiro Kenmochi 2-6-1 Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. (72) Inventor Akihiko Suzuki 2-6-Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo No. 1 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Head Office (72) Inventor Hideo Hirasawa 2-13-1 Isobe, Annaka-shi, Gunma Prefecture Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.Precision Functional Materials Research Laboratories (56) References JP-A-8-40741 (JP, a) JP flat 9-30827 (JP, a) JP flat 5-78139 (JP, a) JitsuHiraku flat 3-99731 (JP, U) (58 ) investigated the field (Int.Cl. 7 , DB name) C03B 37/012
Claims (2)
径の母材ロッドに延伸する光ファイバ母材の延伸方法に
おいて、母材加熱用ヒーター下端より下方に該ロッド中
心位置検出手段を3点以上備え、該検出値に基づき該ロ
ッドの曲がりまたは方向を算出し、該ロッド中心軸が鉛
直になるようにロッド引き取り装置の位置を制御するこ
とを特徴とする光ファイバ母材の延伸方法。1. An optical fiber preform stretching method for stretching an optical fiber preform ingot into a preform rod having a smaller diameter, comprising three or more rod center position detecting means below a lower end of a preform heating heater. A method for calculating the bending or direction of the rod based on the detected value, and controlling the position of the rod take-up device so that the center axis of the rod is vertical.
加熱するためのヒーターを備え、上部より該インゴット
を挿入する開口部と下部より母材ロッドを引き出す開口
部を有する延伸炉と、前記延伸炉の上方に該インゴット
に融着されたダミー棒を掛止し所定の速度で前記延伸炉
内へ送るための吊り下げ部と、前記延伸炉の下方に母材
インゴットに融着されたダミー棒を把握し所定速度で母
材を引き取るためのロッド引き取り装置を備え、延伸炉
内で加熱軟化した該インゴットを延伸して所定の径のロ
ッドを製造する光ファイバ母材の延伸装置において、上
記延伸炉のヒーターより下方に直交する2組のレーザー
測定器を所定の間隔で3段設け、ロッド引き取り装置を
X−Yテーブルに取り付け、前記直交するレーザー測定
器より測定したロッド中心位置からロッドの曲がりまた
は方向を算出し、該ロッド中心軸が鉛直になるよう、前
記X−Yテーブルを移動させる移動量算出制御ユニット
を備えたことを特徴とする光ファイバ母材の延伸装置。2. A drawing furnace provided with a heater for heating a vitrified base material ingot in a furnace, having an opening for inserting the ingot from an upper part and an opening for drawing a base material rod from a lower part; A hanging part for hanging a dummy rod fused to the ingot above the drawing furnace and feeding the dummy rod into the drawing furnace at a predetermined speed; and a dummy fused to a base material ingot below the drawing furnace. In a stretching apparatus for an optical fiber preform, which comprises a rod taking-up device for grasping a rod and taking up a preform at a predetermined speed and stretching the ingot heated and softened in a drawing furnace to produce a rod having a predetermined diameter, Two sets of laser measuring devices perpendicular to the heater of the drawing furnace are provided in three stages at a predetermined interval, a rod take-off device is attached to an XY table, and the rods measured by the perpendicular laser measuring devices are measured. A moving amount calculation control unit for calculating the bending or direction of the rod from the center position of the rod and moving the XY table so that the rod central axis is vertical. apparatus.
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- 1996-11-28 JP JP31721596A patent/JP3188403B2/en not_active Expired - Fee Related
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