JP7763116B2 - 光ファイバ母材の製造方法および光ファイバの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、光ファイバ母材の製造方法および光ファイバの製造方法に関するものである。

近年、ＯＶＤ（Ｏｕｔｓｉｄｅ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）スートの大型化に伴い、サポート棒の負荷が増加している。一方で、多孔質ガラス母材のクラックを防止する光ファイバ母材の製造方法が提案されている。特許文献１に記載の光ファイバ母材の製造方法は、バーナーに流す燃料ガスの流量を徐々に減らし、バーナーで加熱しながら光ファイバ多孔質母材の表面温度を徐冷する工程を備える。特許文献２に記載の堆積装置は、光ファイバ母材の両端におけるガラス微粒子のクラックを防止する構成を備える。さらに、その大型化に伴う負荷を軽減するために、縦型のＯＶＤにすることが考えられ、特許文献３に記載の堆積装置は、装置内で光ファイバ母材を縦に把持し、上下方向にガラス微粒子を堆積させている。

特許第５１６３４１６号公報 特許第６９６０７２８号公報 特開２０２１－１７５６９５号公報

しかしながら、特許文献１に記載の光ファイバ母材の製造方法は、コア部に堆積したガラス微粒子の徐冷をするのみである。光ファイバ母材の冷却時に、ガラス微粒子を堆積した光ファイバ母材部に比べてサポート部は多孔質層がない、もしくは薄いため、冷却速度が大きくなる。このため、サポート部に歪みが生じ、サポート部が破損し得る。特許文献２に記載の構成はサポート部にガラス微粒子が堆積することを抑止して多孔質母材のクラックを防止するもので、サポート部の破損を抑止するものではない。特許文献３に記載の堆積装置は、光ファイバ母材の大型化に伴うサポート部に掛かる負荷を軽減しているものの、歪みについて記述はなく、また煙突効果による上昇気流を制御する必要があり、堆積装置が複雑で高価になる。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、光ファイバ母材のサポート部の破損を防止することができる光ファイバ母材の製造方法を提供することを目的とする。

本発明の一観点によれば、コア部および前記コア部の両端に熱融着によって接合されたサポート部を有する種棒と、前記コア部の外周に形成された多孔質ガラス部と、を有する光ファイバ母材の製造方法であって、前記サポート部の把持部を把持し、前記種棒に多孔質ガラスを堆積し、前記多孔質ガラス部を形成する工程と、前記光ファイバ母材を加熱し、透明ガラス化する工程と、を備え、前記種棒に前記多孔質ガラス部を形成した後に、バーナーの火炎を用いて前記コア部と前記サポート部との境界部および前記境界部の近傍領域を所定の冷却速度で冷却する工程をさらに備えることを特徴とする、光ファイバ母材の製造方法が提供される。

本発明によれば、サポート部の破損を防止することができる光ファイバ母材の製造方法を提供することができる。

図１は、本発明の第１実施形態における光ファイバ母材の種棒の斜視図である 図２は、本発明の第１実施形態における図１に示した光ファイバ母材の種棒のＩＩ部分の斜視図である。 図３は、本発明の第１実施形態における光ファイバ母材の製造に用いる堆積装置の側面図である。 図４は、本発明の第１実施形態における光ファイバ母材の製造に用いる焼結装置の断面図である。 図５は、本発明の第１実施形態におけるガラス母材の製造方法のフローチャートである。 図６は、本発明の第１実施形態における実施例および比較例のサポート部の徐冷の温度変化を示すグラフである。 図７は、本発明の第１実施形態における実施例および比較例のサポート部のクラックの有無を示す表である。

以下、図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。明細書全般における同じ参照符号は、実質的に同一の構成要素を意味する。

［第１実施形態］
図１は本実施形態における光ファイバ母材の種棒の斜視図であり、図２は図１に示した光ファイバ母材の種棒のＩＩ部分の斜視図である。

光ファイバ母材の種棒はコア部１１、サポート部１２Ａ、１２Ｂを備える。コア部１１は、光ファイバ母材の出発材であり、石英ガラス等で形成される。コア部１１は、コアおよび当該コアの外周に形成されたクラッド層を有するロッドを加熱延伸することによって形成され得る。コア部１１は略円柱形をなし、側部１１１、端部１１２、１１３を備える。側部１１１は所定の長さを有し、端部１１２、１１３は所定の直径を有する。例えば、長さが４０００ｍｍであり、直径が７０ｍｍであり得る。側部１１１の外周には後述する堆積工程においてガラス微粒子が堆積され、光ファイバ母材が形成される。図１において、コア部１１の仮想のコア軸１１４が延在する方向をＸ方向とし、Ｘ方向に直交する方向をＹ方向とし、Ｘ方向およびＹ方向に直交する方向をＺ方向と称する。

サポート部１２Ａ、１２Ｂは支持棒であり、コア部１１の両端にそれぞれサポート部１２Ａ、１２Ｂが設けられる。サポート部１２Ａ、１２Ｂは、ガラス微粒子が堆積する工程および焼結する工程において、コア部１１を支持する用途に用いられる。サポート部１２Ａ、１２Ｂはコア部１１と同様に石英等で構成される。サポート部１２Ａ、１２Ｂは略円柱形をなし、それぞれ側部１２１Ａ、１２１Ｂ、端部１２２Ａ、１２２Ｂ、１２３Ａ、１２３Ｂを備える。側部１２１Ａ、１２１Ｂは所定の長さを有し、端部１２２Ａ、１２２Ｂ、１２３Ａ、１２３Ｂは所定の直径を有する。例えば、長さが１０００ｍｍであり、直径が６５ｍｍであり得る。側部１２１Ａ、１２１Ｂの長さおよび端部１２２Ａ、１２２Ｂ、１２３Ａ、１２３Ｂの直径は、コア部１１の側部１１１の長さまたは端部１１２、１１３の直径、ガラス微粒子が堆積する厚さ等に応じて適宜変更されてもよい。

サポート部１２Ａ、１２Ｂの仮想のサポート軸１２４Ａ、１２４Ｂおよびコア軸１１４が略同一線上に位置し、端部１２２Ａが端部１１２に接し、端部１２２Ｂが端部１１３に接するように、サポート部１２Ａ、１２Ｂはコア部１１に接合される。端部１２２Ａおよび端部１１２、端部１２２Ｂおよび端部１１３は酸水素バーナー等を用いて溶接接合される。溶接接合の方法はこれに限定されず、電気炉等を用いて溶接接合されてもよい。ここで、端部１２２Ａと端部１１２との接合箇所およびその周辺を境界部１１５Ａ（図２の端部１２２Ａと端部１１２との境界および斜線のハッチングの領域）と呼び、端部１２２Ａから所定の長さの側部１２１を近傍領域１２５Ａ（図２の点線のハッチングの領域）と呼ぶ。例えば、近傍領域１２５Ａは、端部１２２Ａから端部１２３Ａへの方向に８００ｍｍまでの側部１２１Ａの領域であり得る。サポート部１２Ｂの境界部１１５Ｂおよび近傍領域１２５Ｂも同様である。近傍領域１２５Ａ、１２５Ｂは、側部１１１の長さ、端部１１２、１１３の直径、ガラス微粒子が堆積する厚さ等に応じて適宜変更されてもよい。

サポート部１２Ａ、１２Ｂは、後述するガラス微粒子の堆積工程において用いられる堆積装置に応じて、コア部１１の一方の端部または両方の端部に接合され得る。例えば、横型の堆積装置によってガラス微粒子が堆積する場合にはコア部１１の両方の端部にそれぞれサポート部１２Ａ、１２Ｂが接合される。本実施形態では、横型の堆積装置によってガラス微粒子が堆積する場合について説明する。

図３は、本実施形態における光ファイバ母材の製造に用いる堆積装置の側面図である。多孔質ガラス部１３は、コア部１１に堆積されたガラス微粒子の層である。多孔質ガラス部１３は、堆積装置によってコア部１１に堆積する。多孔質ガラス部１３が堆積する方法は、例えば、ＶＡＤ（Ｖａｐｏｒ ｐｈａｓｅ Ａｘｉａｌ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、ＯＶＤ（Ｏｕｔｓｉｄｅ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法等であり得る。ＶＡＤ法は、コア部１１を垂直把持し、コア部１１の下側の端部から上側の端部に向かって鉛直方向にガラス微粒子が堆積する方法である。ＯＶＤ法は、コア部１１を両端把持し、コア部１１の側部において水平方向にガラス微粒子が堆積する方法である。本実施形態では、上述のように横型の堆積装置を用い、ＯＶＤ法によって多孔質ガラス部１３が堆積する。

堆積装置３は、基台３１、支持部３２Ａ、３２Ｂ、把持部３３、応力付与部３４、バーナー３８、バーナー３９Ａ、３９Ｂを備える。基台３１は堆積装置３の土台になる部材であり、略直方体をなす。基台３１は接地面に対し略水平に設置される。基台３１は、基台３１の長手方向に延在し、コア部１１の下方に設けられたレール等を備え、支持部３２Ａ、３２Ｂ、バーナー３８が当該レールに沿って移動可能である。平面視において、基台３１の長手方向をＸ方向とし、基台３１の短手方向をＹ方向とし、基台３１の鉛直方向をＺ方向とする。

支持部３２Ａ、３２Ｂは柱状をなし、互いに対向し、基台３１の上部に設けられる。すなわち、支持部３２Ａは基台３１の一方の端部に設けられ、支持部３２Ｂは基台３１の他方の端部に設けられる。支持部３２Ａ、３２Ｂのうち、少なくともいずれか一方は、基台３１に敷設されたレール上を移動可能である。支持部３２Ａ、３２Ｂは、サポート部１２Ａ、１２Ｂを介してコア部１１を回転駆動する回転モータ、変速機等を備える。

把持部３３および応力付与部３４はチャックを構成し、支持部３２Ａ、３２Ｂにそれぞれ設けられる。把持部３３は、例えばＳＵＳ（Ｓｔｅｅｌ Ｕｓｅ Ｓｔａｉｎｌｅｓｓ）等の金属または耐熱性のフッ素樹脂等で構成され、互いに近接または離隔可能な複数の爪を備える。複数の爪の中央にはサポート部１２Ａ、１２Ｂを把持可能な把持穴が形成される。

応力付与部３４は把持部３３の周囲に設けられ、把持部３３に応力を与えることが可能である。応力付与部３４が把持部３３に応力を与えると、複数の爪は互いに近接し、把持穴の径が小さくなる。これにより、把持穴に挿入されたサポート部１２Ａ、１２Ｂは把持部３３によって把持される。

バーナー３８はコア部１１にガラス微粒子を吹き付けるバーナーであり、例えば、酸水素を燃料とするバーナーである。バーナー３８は、基台３１のレール上に設置される。バーナー３８はレール上を移動し、コア軸１１４を中心に回転するコア部１１にガラス微粒子を堆積させることができる。バーナー３８は、可燃性ガスを供給するノズル、助燃性ガスを供給するノズル、ガラス原料を供給するノズル等を備える。例えば、可燃性ガスは水素等であり、助燃性ガスは酸素等であり得る。また、ガラス原料は、例えば、ＳｉＣｌ_４等であり得る。バーナー３８は、火炎にガラス原料を投入し、火炎加水分解反応によりガラス微粒子を生成する。バーナー３８は、側部１１１に堆積するガラス微粒子の厚さに応じ、コア軸１１４の鉛直方向におけるノズルの位置を調整することができる。このようにして、コア部１１の外周に多孔質ガラス部１３が堆積し、光ファイバ母材１が形成される。

バーナー３９Ａは、境界部１１５Ａおよび近傍領域１２５Ａに付着した多孔質ガラスを焼き締める酸水素バーナーであり、バーナー３９Ｂは、境界部１１５Ｂおよび近傍領域１２５Ｂに付着した多孔質ガラスを焼き締める酸水素バーナーである。バーナー３９Ａ、３９Ｂは、焼き締め用補助バーナーまたはサイドバーナーとも呼ばれ、可燃性ガスを供給するノズルおよび助燃性ガスを供給するノズル等を備える。バーナー３９Ａ、３９Ｂはバーナー３８と接触しないように設けられる。バーナー３９Ａ、３９Ｂは、サポート軸１２４Ａ、１２４Ｂを中心に回転するサポート部１２Ａ、１２Ｂの所定の領域を加熱することができる。バーナー３９Ａ、３９Ｂは、境界部１１５Ａ、１１５Ｂ、近傍領域１２５Ａ、１２５Ｂだけでなく、境界部１１５Ａ、１１５Ｂから光ファイバ母材１への方向における所定の領域を加熱してもよい。例えば、光ファイバ母材１のＸ方向における中央周辺に対してガラス微粒子の堆積量が少ない光ファイバ母材１の両端周辺を加熱してもよい。

なお、バーナー３９Ａ、３９Ｂは、バーナー３８が設置されたレール上に設置されてもよく、バーナー３８が設置されたレールとは別のレールを敷設し、当該別のレールに設置されてもよい。この場合、バーナー３９Ａ、３９Ｂは、レール上を移動し、サポート部１２Ａ、１２Ｂを加熱することができる。

バーナー３９Ａ、３９Ｂは、火炎の温度を徐々に下げることによって、サポート部１２Ａ、１２Ｂを徐冷することができる。バーナー３８による堆積が必要量に達し、堆積を終了すると、堆積サポート部１２Ａ、１２Ｂは、多孔質ガラス部１３に比べて多孔質層がない、もしくは薄いため、ガラス表面の冷却速度が大きくなる。また、多孔質ガラス部１３の堆積量の増加に応じて、サポート部１２Ａ、１２Ｂにかかる負荷が大きくなる。これにより、サポート部１２Ａ、１２Ｂに歪みが発生しやすくなり、サポート部１２Ａ、１２Ｂにクラック等が発生し破損する。ガラス微粒子の堆積工程の後、サポート部１２Ａ、１２Ｂを所定の温度範囲および所定の冷却速度で徐冷することにより、サポート部１２Ａ、１２Ｂの歪みの発生を抑圧することができる。

図４は、実施形態における光ファイバ母材の製造に用いる焼結工程に用いる装置の断面図である。焼結装置５は、炉心管５１、吸気孔５２、排気孔５３、ヒーター５４、上蓋５５、支持部５６を備える。

炉心管５１は、光ファイバ母材１を格納可能な円筒状の反応容器であり、透明石英ガラス等で構成され得る。吸気孔５２は、炉心管５１の底部に設けられ、炉心管５１の内部５１１に脱水ガス、不活性ガス等を導入する。例えば、脱水ガスは塩素、塩化チオニル等であり、不活性ガスはアルゴン、ヘリウム等であり得る。排気孔５３は、炉心管５１の側部の上方に設けられ、炉心管５１に充填された脱水ガス、不活性ガス等を必要に応じて排気する。ヒーター５４は、炉心管５１の周囲に設けられ、光ファイバ母材１を加熱する。上蓋５５は、炉心管５１の上部に設けられ、炉心管５１に光ファイバ母材１が格納された後に、炉心管５１の上部を封止する。上蓋５５には、サポート部１２Ａを挿入可能な開口部５５１が形成される。

支持部５６は炉心管５１の上部に設けられ、サポート部１２Ａを把持し、光ファイバ母材１を吊り下げ支持する。支持部５６は、図示されていない駆動機構によって回転可能に構成される。支持部５６が回転することにより、光ファイバ母材１は炉心管５１の内部５１１において回転し、ヒーター５４によって加熱される。これにより、光ファイバ母材１のコア部１１および多孔質ガラス部１３が焼結され、ガラス化する。

図５は、本実施形態におけるガラス母材の製造方法のフローチャートである。まず、サポート部１２Ａ、１２Ｂがコア部１１の両端に接合される（ステップＳ１０１）。コア軸１１４、サポート軸１２４Ａ、サポート軸１２４Ｂが略同一線上に位置するように、酸水素バーナー等を用いてコア部１１にサポート部１２Ａ、１２Ｂが溶融接合される。

次に、サポート部１２Ａ、１２Ｂが接合されたコア部１１（光ファイバ母材）が、堆積装置３に設置される（ステップＳ１０２）。サポート部１２Ａ、１２Ｂが堆積装置３の把持部３３によってそれぞれ把持される。ここで、バーナー３９Ａ、３９Ｂが近傍領域１２５Ａ、１２５Ｂを加熱することを妨げないように、把持部３３がサポート部１２Ａ、１２Ｂを把持することが望ましい。

堆積装置３がサポート部１２Ａ、１２Ｂ、コア部１１を回転し、バーナー３８によってガラス微粒子が側部１１１に堆積する（ステップＳ１０３）。バーナー３８はコア部１１の例えば下部をＸ方向に往復しながら火炎にガラス原料を投入し、生成されたガラス微粒子が側部１１１に堆積する。側部１１１に多孔質ガラス部１３が堆積する間、バーナー３９Ａ、３９Ｂは、コア部１１の両端に堆積した多孔質ガラス部１３を加熱してもよい。コア部１１の両端では、密度の低い多孔質ガラス体が堆積するため、クラック等が発生しやすくなる。このため、バーナー３９Ａ、３９Ｂがそれぞれコア部１１の両端に堆積した多孔質ガラス部１３を加熱することによって、堆積量が少ない部分の多孔質ガラス部１３にクラック等が発生することを防ぐことができる。

多孔質ガラス部１３が十分にコア部１１に堆積すると、バーナー３８へのガラス原料、可燃性ガス、助燃性ガスの供給が停止され、バーナー３８が消火される。その後、バーナー３９Ａ、３９Ｂによってサポート部１２Ａ、１２Ｂが目標温度まで徐冷される（ステップＳ１０４）。サポート部１２Ａ、１２Ｂを徐冷する方法について詳細に説明する。バーナー３９Ａ、３９Ｂの火炎の温度を徐々に下げながら、境界部１１５Ａ、１１５Ｂおよび近傍領域１２５Ａ、１２５Ｂにバーナー３９Ａ、３９Ｂの火炎が吹き付けられる。これにより、境界部１１５Ａ、１１５Ｂおよび近傍領域１２５Ａ、１２５Ｂの温度が、所定の温度から目標温度まで徐々に下げられる。すなわち、所定の温度から目標温度までの温度範囲において、境界部１１５Ａ、１１５Ｂおよび近傍領域１２５Ａ、１２５Ｂが所定の冷却速度で徐冷される。所定の温度および目標温度は、例えば、それぞれ１１５０℃および１０５０℃であり得る。所定の温度から目標温度までの温度範囲は、石英の歪点前後の温度を含むことが好ましく、例えば、１０９０℃を含むことがより好ましく、温度範囲は１１００℃から１０５０℃までであってもよい。所定の冷却速度は、例えば、５℃／分、１０℃／分、２０℃／分、３０℃／分等の冷却速度であり得る。境界部１１５Ａ、１１５Ｂおよび近傍領域１２５Ａ、１２５Ｂの温度が目標温度まで下げられると、バーナー３９Ａ、３９Ｂが消火され、境界部１１５Ａ、１１５Ｂおよび近傍領域１２５Ａ、１２５Ｂは自然冷却される（ステップＳ１０５）。

ガラス微粒子の堆積量が多い部分と比べて、端部１１２、１１３の周辺ではガラス微粒子が堆積した量が少ないために、冷却速度が大きくなる。同様に、ガラス微粒子が堆積されないサポート部１２Ａ、１２Ｂにおいても冷却速度が大きくなる。また、多孔質ガラス部１３の堆積量に応じて、サポート部１２Ａ、１２Ｂにかかる負荷が大きくなる。これにより、サポート部１２Ａ、１２Ｂに歪みが発生しやすくなり、サポート部１２Ａ、１２Ｂが破損する虞がある。ガラス微粒子の堆積工程の後、コア部とサポート部との境界部およびその近傍領域を目標温度まで所定の冷却速度で徐冷することにより、サポート部の歪みの発生を抑圧することができる。このため、サポート部の破損を防止することが可能となる。

サポート部１２Ａ、１２Ｂの温度が自然冷却により所定の温度まで下げられると、サポート部１２Ａ、１２Ｂが把持部３３から取り外され、光ファイバ母材１が堆積装置３から撤去される（ステップＳ１０６）。さらに、サポート部１２Ｂとコア部１１との接合部が、バーナーまたは電気炉によって溶融され、光ファイバ母材１からサポート部１２Ｂが分離および撤去されてもよい（ステップＳ１０７）。

サポート部１２Ａが支持部５６によって支持され、光ファイバ母材１が炉心管５１の内部５１１に垂直に設置される（ステップＳ１０８）。焼結装置５によって光ファイバ母材１が加熱され、焼結される（ステップＳ１０９）。まず、塩素（Ｃｌ_２）等が吸気孔５２から内部５１１に導入される。次に、光ファイバ母材１が内部５１１において回転しながら、ヒーター５４によって加熱される。これにより、光ファイバ母材１に含まれる不純物等が取り除かれる。さらに、塩素が排気孔５３から炉心管５１の外部に排出され、ヘリウム（Ｈｅ）が雰囲気ガスとして吸気孔５２から内部５１１に導入される。光ファイバ母材１は内部５１１において回転しながら、ヒーター５４によって所定の温度に加熱される。所定の温度は、例えば１５００℃等であり得る。光ファイバ母材１の焼結が完了すると、ヘリウムが排気孔５３から炉心管５１の外部に排出され、透明ガラス化された光ファイバ母材１が炉心管５１から取り出される。この後の工程において、透明ガラス化された光ファイバ母材１は、加熱され、線引きされる。このようにして、光ファイバが形成される。

以上に述べたように、本実施形態によれば、コア部とサポート部との境界部およびその近傍領域を所定の温度範囲および所定の冷却速度で徐冷することにより、サポート部の破損を防止することが可能となる。

［実施例］
図６は、本実施形態における実施例および比較例のサポート部の徐冷の温度変化を示すグラフであり、図７は、本実施形態における実施例および比較例のサポート部のクラックの有無を示す表である。上述したように、多孔質ガラス部１３の堆積工程の後に、所定の冷却速度でサポート部１２Ａ、１２Ｂを徐冷し、サポート部１２Ａ、１２Ｂにおけるクラックの有無を調べた。実施例において用いられた堆積工程後の光ファイバ母材１の重量は１８０ｋｇであり、石英からなるサポート部１２Ａ、１２Ｂの直径は６３ｍｍであった。堆積工程後にバーナー３８が消火された後、境界部１１５Ａ、１１５Ｂおよび近傍領域１２５Ａ、１２５Ｂにバーナー３９Ａ、３９Ｂの火炎が吹き付けられ、サポート部１２Ａ、１２Ｂが徐冷された。

１１５０℃～１０５０℃までの冷却速度を５℃／分として、サポート部１２Ａ、１２Ｂを徐冷した場合のサポート部１２Ａ、１２Ｂの温度変化を図６に実線で示し、図７の第１行に光ファイバ母材重量、サポート部の直径、およびサポート部のクラックの有無を示す（実施例１）。１１５０℃～１０５０℃までの冷却速度を１０℃／分として、サポート部１２Ａ、１２Ｂを徐冷した場合のサポート部１２Ａ、１２Ｂの温度変化を図６に破線で示し、図７の第２行に光ファイバ母材重量、サポート部の直径、およびサポート部のクラックの有無を示す（実施例２）。１１５０℃～１０５０℃までの冷却速度を２０℃／分として、サポート部１２Ａ、１２Ｂを徐冷した場合のサポート部１２Ａ、１２Ｂの温度変化を図６に一点鎖線で示し、図７の第３行に光ファイバ母材重量、サポート部の直径、およびサポート部のクラックの有無を示す（実施例３）。サポート部１２Ａ、１２Ｂの温度が目標温度まで達すると、バーナー３９Ａ、３９Ｂが消火され、サポート部１２Ａ、１２Ｂが自然冷却された。実施例１－３の場合、サポート部１２Ａ、１２Ｂにクラックは生じず、堆積装置３から光ファイバ母材１を撤去する際にサポート部１２Ａ、１２Ｂが破損することはなかった。

［比較例］
一方、比較例として、堆積工程後の光ファイバ母材１の重量が１８０ｋｇであり、サポート部１２Ａ、１２Ｂの直径が６３ｍｍであり、１１５０℃～１０５０℃までの冷却速度を３０℃／分として、サポート部１２Ａ、１２Ｂを徐冷した場合のサポート部１２Ａ、１２Ｂの温度変化を図６に２点鎖線で示し、図７の第４行に光ファイバ母材重量、サポート部の直径、およびサポート部のクラックの有無を示す（比較例１）。さらに、別の比較例として、堆積工程後の光ファイバ母材１の重量が３００ｋｇであり、サポート部１２Ａ、１２Ｂの直径が６３ｍｍであり、１１５０℃～１０５０℃までの冷却速度を２０℃／分とした場合のサポート部１２Ａ、１２Ｂにおけるクラックの有無を調べた（比較例２）。比較例１、２の場合、サポート部１２Ａ、１２Ｂにクラックが生じ、堆積装置３から光ファイバ母材１を撤去する前にサポート部１２Ａ、１２Ｂが破損した。このように、所定の温度範囲において冷却速度が大きい場合、サポート部１２Ａ、１２Ｂが破損しやすくなることが確認された。

１ ：光ファイバ母材
１１ ：コア部
１１５：境界部
１２ ：サポート部
１２５：近傍領域
１３ ：多孔質ガラス部
３ ：堆積装置
３８ ：バーナー
３９ ：バーナー
５ ：焼結装置

Claims (12)

1. コア部および前記コア部の両端に熱融着によって接合されたサポート部を有する種棒と、
   前記コア部の外周に形成された多孔質ガラス部と、を有する光ファイバ母材の製造方法であって、
   前記サポート部の把持部を把持し、前記種棒に多孔質ガラスを堆積し、前記多孔質ガラス部を形成する工程と、
   前記光ファイバ母材を加熱し、透明ガラス化する工程と、を備え、
   前記種棒に前記多孔質ガラス部を形成した後に、バーナーの火炎を用いて前記コア部と前記サポート部との境界部および前記境界部の近傍領域を１０５０℃以上１１５０℃の温度範囲において２０℃／分以下の冷却速度で冷却する工程をさらに備え、
   前記バーナーは、焼き締め用補助バーナーであることを特徴とする、光ファイバ母材の製造方法。
2. 前記冷却する工程は、前記境界部および前記近傍領域を前記バーナーの火炎の温度を下げることによって冷却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。
3. 前記冷却速度は、５℃／分以上かつ２０℃／分以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の光ファイバ母材の製造方法。
4. 前記冷却する工程は、１０９０℃を含む温度範囲において行われることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光ファイバ母材の製造方法。
5. 前記冷却する工程は、少なくとも１０８０℃以上１１００℃以下の温度範囲において行われることを特徴とする請求項４に記載の光ファイバ母材の製造方法。
6. 前記冷却する工程は、少なくとも１０５０℃以上１１５０℃以下の温度範囲において行われることを特徴とする請求項４または５に記載の光ファイバ母材の製造方法。
7. 前記光ファイバ母材の重量は１８０ｋｇ以上であり、
   前記サポート部は略円柱形をなし、前記サポート部の直径は６３ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の光ファイバ母材の製造方法。
8. 前記光ファイバ母材は横型であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の光ファイバ母材の製造方法。
9. 前記近傍領域は、前記サポート部の一部を含むことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の光ファイバ母材の製造方法。
10. 前記近傍領域は、さらに前記多孔質ガラス部の端部を含むことを特徴とする請求項９に記載の光ファイバ母材の製造方法。
11. 前記サポート部の一部は、前記サポート部の長手方向において、前記境界部からの長さが８００ｍｍ以下の領域であることを特徴とする請求項９または１０に記載の光ファイバ母材の製造方法。
12. 請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の光ファイバ母材の製造方法によって製造した前記光ファイバ母材を高温で線引きし、光ファイバを製造する光ファイバの製造方法。